做电气设计有哪些好的网站,佛山企业网站优化,九度互联网站建设,从化电子商务网站建设一、突破性成果#xff1a;双原子镧催化剂的三大里程碑
吉林大学的牛效迪教授#xff0c;王振旅教授、管景奇教授在《Angewandte Chemie》发表创新研究#xff0c;通过焦耳超快加热技术成功制备氮配位双原子镧催化剂#xff08;La₂-NG#xff09;#xff0c;实现三大突… 一、突破性成果双原子镧催化剂的三大里程碑
吉林大学的牛效迪教授王振旅教授、管景奇教授在《Angewandte Chemie》发表创新研究通过焦耳超快加热技术成功制备氮配位双原子镧催化剂La₂-NG实现三大突破 性能超越贵金属 ORR半波电位 0.893 Vvs. RHE较Pt/C提高70 mV图3b 锌空气电池功率密度 192 mW/cm²容量 805 mAh/g锌图6c-d 结构精准解析 HAADF-STEM确认双原子La间距 0.34 nm图1e-h EXAFS拟合证实 La₂-N₆构型La-N: 2.48 Å, La-La: 3.40 Å图2f 稳定性创纪录 275小时循环后充放电效率仅衰减1.1%图6g-h 二、全文图表科学精要
Figure 1 合成与结构表征 (a) 焦耳超快加热流程双核镧前驱体→1500℃瞬时热解 (e,f) HAADF-STEM相邻亮点证实双原子位点红框标注 (g,h) 强度分布La-La间距0.34 nm的3D模型
Figure 2 电子结构解析 (d) XANESLa₂-NG价态介于La₁-NG与La₂O₃之间 (e) EXAFSLa₂-NG存在La-La配位峰箭头所示 (h) WT-EXAFS双峰信号4.99 Å⁻¹: La-N, 6.55 Å⁻¹: La-La
Figure 3 电化学性能 (b) LSV曲线La₂-NG扩散电流5.93 mA/cm²0.4 V (c) Tafel斜率39 mV/dec动力学优于Pt/C的56 mV/dec (g) 四电子路径H₂O₂产率6%电子转移数n3.92
Figure 4 原位XAS动态监测 (a) 电位依赖XANES0.5 V时La价态降至2.78 (d) FT-EXAFS拟合0.9 V时出现La-O配位CN1.0对应*OOH吸附
Figure 5 理论机制 (b) 自由能图La₂-N₆决速步能垒1.28 eV其他构型1.9 eV (d) 电荷密度差N配位增强La二聚体电荷密度黄色区域
Figure 6 锌空气电池应用 (c) 功率密度曲线192 mW/cm²较Pt/CRuO₂提升17% (g) 循环稳定性275小时恒流循环无衰减5 mA/cm²
三、机制揭秘双原子协同效应的科学实证
原位实验证据 中间体吸附FT-EXAFS捕获*OOH吸附形成La-O配位配位数CN1.0图4d 电荷重分布Bader电荷分析显示反应中La原子持续获电子表S4
理论计算突破 自由能图揭示La₂-N₆构型将决速步能垒降至1.28 eV其他构型1.9 eV图5b 差分电荷密度证实N配位增强La二聚体电荷密度图5d黄色区域 四、工业启示超快高温合成技术的应用前景
该研究彰显 “瞬时高温气氛精准调控” 在尖端材料制备中的核心价值
► 新能源领域
• 金属空气电池催化剂功率密度190 mW/cm²
• 燃料电池阴极材料四电子路径选择性95% ► 高温材料制造
- 难熔金属碳化物瞬时合成晶粒尺寸500 nm
- 高熵陶瓷致密化相对密度99% 五、技术赋能为原子级制造提供核心装备支撑
针对该研究的关键技术需求深圳中科精研提供以下科研级解决方案
超高温瞬时合成系统核心能力 极限温度控制 最高工作温度3000℃惰性气氛 毫秒级升温响应10⁴ ℃/s 多环境适应性 真空至10 MPa高压腔体 支持氧化/还原/反应性气氛O₂, NH₃, H₂等 原位分析拓展 同步辐射XAS兼容窗口 激光Raman实时监测模块
典型支持案例 某高校团队开发CoFe双原子催化剂半波电位0.91 V 合作项目高熵氮化钛瞬时合成硬度提升2倍
