eis发表论文

eis发表论文

不好。
1、《亚历山大工程杂志》是一份国际期刊，致力于发表工程和应用科学领域的高质量论文。不太容易发文章。
2、亚历山大工程杂志在工程信息服务(EIS)和化学文摘(CA)中被引用，文章质量要优秀且能达到它们要求的水平条件。

论文中的阻抗谱图一般放拟合后的数据还是实际测的数据

　　用交流阻抗谱算出电容
　　1、通过搭建合适的等效电路对EIS数据进行拟合，拟合可以得到电容值。发表文章，搭建拟合电路是关键，这里建议参照并引用一些文献，说服力大一点。常用的拟合软件有Zview、ZsimpWin，如果电化学工作站带了拟合软件，就更好了，直接在工作站上拟合(Autolab Zhaner Gamry Bio-Logic等的国外的工作站基本都带拟合软件的)。
　　2、由容抗弧两端与实轴的交点之间长度测定R，后由R和圆弧的特征频率，根据公式ω=1/τ=1/(RC)计算求得。这里说明一下，特征频率是指在阻抗复平面上，中高频端的容抗弧对应的最高点出的频率。
　　3、搭建等效电路后，用公式 C=1/(2π*f*R) 其中f是交流频率，R是电阻值，其实用ZPlot或ZView能算出来。
　　电容（或电容量， Capacitance）指的是在给定电位差下的电荷储藏量；记为C，国际单位是法拉（F）。电容是电子设备中大量使用的电子元件之一，广泛应用于隔直、耦合、旁路、滤波、调谐回路、能量转换、控制电路等方面。电荷在电场中会受力而移动，当导体之间有了介质，则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上；造成电荷的累积储存，最常见的例子就是两片平行金属板。也是电容器的俗称。

铁道标准设计2021投稿要求

1，《铁道标准设计》标题要求:主题是什么意思？主题不应太大、太小或与内容匹配。话简意赅。
2，《铁道标准设计》中文摘要要求:摘要是一篇独立而不言自明的完整论文，使读者无需阅读文档的全文即可获得所需信息。字母数一般为200位。“文章”，“作者”研究论文摘要应包括研究目的方法和结论，强调论文的创新性和作者特别强调的结论，内容应具体。是不具体的表现，包括“对相关问题的研究”，“得出了一些有益的结论”。摘要论文摘要要简要介绍论文的论题，总结论文的目的和主要内容。
3，《铁道标准设计》关键词:不能有没有搜索含义的关键词，如“研究”，“论文”，“概述”，“展望”。关键字数为4-8。
4、正文:文本的小标题应尽可能清晰简明。副标题为11.11.1.1 (1) ①.按的序列号列出。每个图表都必须按顺序编号，标题清晰地表示数据源，表的标题应位于表上方，图片的标题应位于图片下方。如果需要说明正文内容，可以使用脚注。脚注序列号用数字表示，如① ②……。任务项目说明的内容可以通过在标题右上角添加* 1号标记*在脚注中说明。正文中的标点符号总是使用中文状态的标点符号。例如，英语说明文本的括号用中文形式的括号括起来。正文中英文全称和缩写格式的示例:(OpenAccess，简称OA)。有关在引文内容上标和标记[序列号]上标的示例，请参阅第5条。
5、参考文献(具体例子见文后):参考文献应标明文献类型标记和电子文献载体标记。有关具体代码，请参阅“文档类型和电子文档载体徽标代码”表。所有参考文献必须在正文中以上标(1、2-5等)引用和显示。各种文献记录格式见“事后参考文献格式”。印刷文档必须指定开始和结束页码，基于电子网络的参考文档必须指定负责人的标题搜索和参考日期。英文参考文献综述中的注意事项:如果姓氏按前面名字后面的顺序排列，姓氏是大写的，姓名只有第一个字母是大写的，不包含缩写点。比如原来的约翰。名为Sarimveis的作者称为SARIMVEISJH。用拉丁语写的机构团体所有者的姓名必须从上到下分类。示例:United States . departmenoftechnicalco-operationfordevelopment。多次引用同一文献时，在正文依次引用的地方，第一次引用的文献编号不提供新的序列号，而是标记。在同一个地方参考多份文献时，必须将每份参考文献的序列号括在方括号中，在每个序列号之间用“，”分隔，以便连续的序列号可以通过开始和结束序列号以及中间的一半字符线“-”来连接。例如……现有版权已经存在，在计算机网络时代之前，版权起到保护作者权利的作用[2，5]，在信息时代，破坏妨碍自由访问信息的作用日益增加[6-8]。
6、作者介绍:姓名生年月份职称毕业时间包括毕业学校和专业学位。
7、文后参考书格式:《铁道标准设计》文后参考书格式按照GB/t 7714-2005 《文后参考文献著录规则》的要求列出，下面列出了各种常用文种的列出方法。如果有不明确的地方，请参考GB/t 7714-2005。

腐蚀科学与防护技术有哪些发展动向？

　　腐蚀科学与防护技术值得注意的发展动向
　　来源：材料保护1999
　　1　前　言
　　腐蚀科学是一门与国民经济和国防建设有密切关系的应用科学，从其学科特点而论，它又是化学(电化学)、物理学、力学、冶金学和微生物学等多门相关学科相互渗透／交叉的边缘科学，在许多方面与环境科学有许多相似之处。在技术上，随着光学、电子光学和表面科学技术等相关技术的不断发展，又推动了腐蚀科学与防护技术的发展。本文将论述腐蚀科学与防护技术近年来几个值得注意的发展动向。

　　2　发展动向
　　2.1　金属／腐蚀介质界面反应的原位研究
　　利用EIS等电化学方法与AFM、STM、SERS及QCM等相关科学／技术的最新成果，对发生在金属／腐蚀环境介质界面上金属表面反应的历程和快速步骤进行原位的综合研究，特别是在腐蚀电化学、高温氧化／腐蚀性磨耗与热腐蚀、应力腐蚀开裂与腐蚀疲劳和氢腐蚀等腐蚀过程的研究中，得到了广泛的重视。
　　例如，近年来，金属腐蚀与防护国家重点实验室和瑞典皇家工学院在这方面进行了广泛的合作研究，已在薄电解液膜下金属的大气腐蚀机理方面，取得了多项研究成果。
　　2.2　在腐蚀环境中结构的可靠性
　　随着工业的发展，愈来愈多的大型工业装置／设备处在高温、高压、高负荷应力、高热流／高质流／多相流、强腐蚀性环境等苛刻的强化操作条件下运作。
　　上述诸因素协同作用下的腐蚀破坏，在很大程度上决定了工业装置／设备在使用中的可靠性。因此，在美国休斯顿举行的国际腐蚀会议主题“以低费用投入条件下保证其可靠性为目的的腐蚀控制”以及相继在英国剑桥和美国檀香山举行的以“腐蚀环境中结构的寿命预测”为主题的国际会议都说明，在腐蚀性环境中工业装置／设备的可靠性已经成为众所关注的热点问题。
　　工业装备的可靠性受到腐蚀破坏决定性制约的例子是不胜枚举的，军事装备的可靠性也普遍受制于腐蚀破坏，直接影响乃至丧失它们的作战能力。例如，1990年美国空军的电子装备因腐蚀而失效的占其总数的20%。同年，全世界用于与腐蚀有关的电子装备的维修费用达50×108美元，这一数字将与日俱增［1］。工作环境相对来说最佳的空军电子装备的腐蚀尚且如此，处于更为苛刻环境条件下的工业装备，其腐蚀的严重性就可想而知了。
　　事实上，当大气中的污染性组分远低于符合环保规定时，电子装备就会受到腐蚀破坏。例如，在大气中环保规定的二氧化硫和硫化氢的上限分别为1 000×10-9和10 000×10-9，而对电子装备不发生腐蚀的二氧化硫和硫化氢安全的浓度上限分别只有30×10-9和10×10-9［1］。保障电子装备正常工作对环境腐蚀性的要求，甚至远远超过保障人类健康对环境的要求。
　　2.3　腐蚀的在线检测／评价／设备的维修保养
　　为了及时发现腐蚀破坏，特别是及时发现那些造成巨大经济损失和严重社会后果的恶性腐蚀破坏事故的隐患，进行腐蚀的在线、实时、无损检(监)测／评价和预测预报，并在此基础上对工业装置／设备进行适时的维修保养，是保障在苛刻的强化操作条件下运行的大型工业装置／设备的可靠性的关键。近10多年来，作者领导的实验室和国际上同步，研究开发了并继续在开发一系列腐蚀的在线、实时、无损检(监)测／评价和预测预报技术［2，3］就是为了满足这方面的需要。
　　根据全世界的统计，近海作业费占近海油气开发费的20%。这个数字的年增长率为11%，而近海作业费的30%用于支付主要与腐蚀破坏作斗争的检测／维修／保养(IRM)的费用［4］。这项统计数字表明，IRM在生产的技术-经济和安全保障中的重要地位。
　　2.4　材料优选的新方法——LCC［5］
　　新的选材方法——工业装置／设备使用寿命期内费用的全分析，LCC(Life cycle costs)和传统的选材方法不同，LCC考虑的是装置／设备整个寿命期内，直至全部更新为止的所有费用。它包括了装置／设备的材料购置费、运费、建造安装费、运转、维修保养、停工、易损件的磨损更换及其剩余价值等费用，而后者主要考虑的是以材料获得费用为主的初始投资。
　　LCC可从下式计算得到：

　　式中　AC——材料获得费用，包括材料购买和运费
　　IC——建造安装费
　　Cj——第i年的操作运行费，包括生产、停工和维修费用
　　Rj——第i个不能再用系统的更换费用
　　r——真实利率，%数除以100
　　a——在整个寿命循环中更换的数目
　　N——在给定年内设备安装的寿命循环次数
　　从表1～3［6］引用的一些例子中可以清楚地看到，用高档耐蚀合金建造的设备仅在材料费上比用低档的碳钢或低合金钢贵几倍甚至近10倍，但是，建造安装费却是接近的。前者基本上属于免维护设备，不需要支出大量的后续费用。而后者的上列其他支出，往往高于初始投资节省的费用。

　　表1　炼油厂管形冷凝器的LCC计算(碳钢受到全面腐蚀)

　　材料 CS 316L SAF2304 SAF2205 SAF2507
　　每套冷凝器管材成本 1.0 6.5 5.5 7.0 9.5
　　每套冷凝器管结构和安装成本 3.0 3.5 3.5 3.5 4.0
　　总的安装成本 4.0 10.0 9.0 10.5 13.5
　　寿命(室温) 10个月 ＞5年 ＞5年 ＞5年 ＞5年
　　含Cl-,150　℃ ＜10个月 ＜1年 ＞5年 ＞5年 ＞5年
　　含Cl-，180 ℃ ＜10个月 ＜1年 ＜1年 ＞5年 ＞5年
　　含Cl-,300 ℃ ＜10个月 ＜1年 ＜1年 ＜1年 ＞5年
　　每5年更换数量，无Cl- 6.0 ＜1.0 ＜1.0 ＜1.0 ＜1.0
　　每5年更换数量，含Cl-(SCC) 6.0 5.0 ＜1.0
　　t＜150 ℃ ＜1.0
　　t＜180 ℃ ＜1.0
　　t＜300 ℃
　　5年的成本，无Cl- 28.0 10.0 9.0 10.5 13.5
　　5年的成本，含Cl-(SCC) 28.0 60.0 9.0
　　t＜150 ℃ 10.5
　　t＜180 ℃ 13.5
　　t＜300 ℃

　　注：CS为碳钢；SAF为Sandvik奥氏体／铁素体双相钢；成本值是以每套冷凝器碳钢管材的成本为1的相对值(下同)。

　　表2　海洋平台高压管路系统的LCC计算
　　

　　材料 CuNi
　　90/10 奥氏体
　　6MoN 碳钢+
　　混凝土 SAF
　　2507
　　密度(g/cm3) 8.9 8.0 7.9 7.8
　　弹性模量(kN/mm2) 132 200 203 200
　　0.2Y.S.,20 ℃(N/mm2) 90 300 241 550
　　UTS，20 ℃(N/mm2) 290 650 414 800
　　0.2Y.S(重量) 10.1∶1.0 37.5∶1.0 30.5∶1.0 70.5∶1.0
　　抗蚀力 无 有 无 有
　　20年内更换次数 1 - 4 -
　　安装成本(m) 4.0 1.5 1.0 1.1
　　总成本比较 3.00 0.75 1.00 0.50

　　表3　高压管路系统(含氯化物，140 ℃)
　　

　　材　料 有涂覆层的
　　碳钢 316L
　　SAF
　　2304
　　管材成本(1G) 1.0 6.5 6.0
　　管材成本(m) 1.0 6.5 3.0
　　扩展环+支架 1.3 1.4 1.1
　　+涂料
　　+安装
　　总安装成本(m) 3.3 7.9 4.1
　　使用寿命 ＜10个月 ＜12个月 ＞5年
　　每5年更换次数 6 5 -
　　5年内成本(m) 23.0 47.0 4.1

　　由此可见，建立在LCC基础上的选材新方法，在技术-经济上显然比传统的方法更为合理，并且更具竞争性。
　　2.5　防护系统工程学(Terotechnology)
　　近年来，随着工业的发展，为了保障在高参数苛刻环境条件下运行的大型工程设施长期的安全和生产／使用过程的自动化，必须对它们提供整套的综合防护措施，防患于未然，杜绝发生严重腐蚀和恶性破坏事故。为此目的而发展起来近代设计-维护工程和科学管理的一门新学科——防护系统工程学。这门学科以腐蚀科学与防护技术为基础，与管理科学、冶金、物理、机械工程、数学等学科相结合，为大型工程设施总体结构的合理设计、正确选材、精心施工、因事制宜地采取综合防护技术、腐蚀的无损检测、连续自动的腐蚀监控和适时的维修保养以及优化的财政／经营管理等提供整套技术。国外，如英国的曼彻斯特大学理工学院(UMIST)腐蚀与保护中心，已为此而设立了这一学科的研究生学位，培养高级的企业管理人员。
　　防护系统工程的成套技术将因不同的工程项目而迥然各异。国际上，这项技术已经在石油化工、航空航天、能源工程等部门得到了普遍的重视和广泛的应用。它为在尽可能低的投入情况下，保证高产出的大型成套设备的可靠性作出了显著的贡献。
　　2.6　腐蚀防护与环境保护
　　不仅腐蚀破坏造成工程结构中物料的跑、冒、滴、漏会引起环境污染，金属供水管道的腐蚀产物，某些牺牲阳极的溶解产物和防腐蚀／防污损生物附着的添加剂等进入水和土壤中也会影响生物链，从而直接或间接进入人体。甚至，建筑材料(如铜、镀锌钢板和不锈钢屋顶等)和车辆的腐蚀产物在雨水冲刷下进入土壤和地表水，同样影响人类的生态环境。因此，欧洲共同体国家就组织了一个国际合作的大项目，其中就包括了专门研究各种建筑腐蚀产物的污染对人类生态环境的影响。
　　以腐蚀防护与环境保护为主题的国际会议等学术交流活动也相当活跃。
　　2.7　微生物腐蚀
　　在微生物影响下的腐蚀(MIC)指的是，在金属表面存在着微生物膜时，金属表面／微生物膜之间界面的pH值、溶解氧的浓度、无机和有机物的种类与浓度等都大大有别于本底溶液，这样造成的局部腐蚀环境从根本上改变了腐蚀过程的机理与速度。MIC通常表现为局部腐蚀，这时微生物的新陈代谢产物二氧化碳、硫化氢、硫醇、硫醚、二硫化物、氨、有机酸和无机酸等，起着腐蚀去极化剂的作用并加速局部腐蚀过程［7］。同时，有金属的氧化还原或金属的沉积。
　　据统计［8］，许多严重的腐蚀破坏，(70～80)%直接由细菌引起或者与细菌有关。其中，特别重要的菌种包括硫酸盐还原菌(SRB)、铁细菌、腐生菌和硫细菌。
　　由于MIC广泛存在于土壤、 海水、供水系统及油气环境，而且已造成了程度不同的腐蚀破坏。因此，MIC受到极大的重视并投入很大的力量进行研究。至今，MIC已成为腐蚀研究中的又一个热点，国际上也多次召开了关于MIC的专题会议。
　　2.8　腐蚀防护的计算机辅助设计
　　凭借腐蚀防护规范提供的设计标准／评价判据和专家经验基础上建立的专家系统，利用计算力学／计算机技术研究建立的腐蚀防护的计算机辅助设计(CAD)。例如，阴极保护的计算机辅助设计(CP-CAD)已经用于诸如海洋平台、海底长输管线等大型工程结构腐蚀防护的优化设计，改变了过去凭经验设计，结果造成某些关键部位过保护或欠保护的弊端。借助于这项技术，就可将与某个特定的阳极配系相对应的平台每个节点或长输管线每个关键点的阴极保护电位，用不同的数字和不同的颜色标示出来。这样就可为改变极的布置，使每个部位都达到最佳的保护电位，从而优化整个结构的阴极保护设计。我国海底管线CP-CAD技术在5年前已由作者领导的跨部门研究组研究完成［9］，此后已成功地用于多条海底管线的CP-CAD。
　　2.9　钢筋混凝土结构的腐蚀防护［10，12］
　　钢筋混凝土作为一种重要的结构材料，广泛地用于桥梁、建筑物、高架公路、堤坝、海底隧道和大型海洋平台等的建设。实际情况表明，钢筋混凝土不仅在海洋或地下环境条件下，而且在使用之前也会受到大气或水的侵蚀而遭到破坏。苏伊士、香港等地都报道过钢筋混凝土建造的海底隧道，仅仅使用几年就发生严重的腐蚀事故。在温带地区，由于海风而造成沿海的钢筋混凝土结构严重的腐蚀事故，大多数情况下，是由于钢筋腐蚀所致。
　　因此，钢筋混凝土结构腐蚀的发生、发展、主要的影响因素与影响规律、腐蚀防护对策和IRM就成为国际上普遍关注和集中研究的问题。在苛刻的腐蚀环境中，如何采取综合性的腐蚀防护措施，以保障跨海大桥、大型堤坝、海底隧道和大型海洋平台等工程结构的可靠性，是近年来腐蚀防护技术研究开发的重点之一。
　　2.10　海洋工程结构的腐蚀防护
　　海洋是资源的宝库、国防的前哨，是远洋和国内运输的重要通道，是21世纪资源开发和国际竞争的重要场所。
　　鉴于海洋环境对金属结构极强的腐蚀性，海洋采油平台、船舶舰艇、港口码头和海岸工程结构等可靠的腐蚀防护就成为开发海洋和巩固国防最重要的前提。但是，严重的早期腐蚀破坏还时有发生。例如，即使按照国际规范和标准，采取相当保守的结构力学设计，在制造和使用过程中采取一整套严格的质量保证(QA)和质量控制(QC)措施，并且按国际规范进行定期的安全检测和适时的维修保养，国内外的钢质平台最关键部位——节点处，仍然普遍出现早期的腐蚀裂纹［12］。
　　事实上，现行的规范和标准是建立在简化的模型基础之上的，与实际情况相去甚远，它们不能覆盖真实的工况。在这种情况下，必将发生早期腐蚀破坏。因此，开展仿真模拟研究，应该成为今后这方面的工作重点。
　　2.11　防护涂(镀)层和缓蚀剂的新发展
　　防护涂(镀)层和缓蚀剂的新发展主要表现在下列几个方面：
　　(1)研究开发适合于耐高温／高压、耐高负荷应力、耐多相流、耐强腐蚀介质等苛刻环境条件下应用的高效、长寿命、技术-经济性能优越的防护涂(镀)层和缓蚀剂；
　　(2)材料的生产、储运和使用都能满足严格的环境保护要求等。
　　腐蚀科学和防护技术这门学科的发展趋势突出反映了它的学科交叉特性和极强的应用性，它的发展不仅取决于生产发展的需要，而且在极大的程度上还得益于众多相关技术取得的成果。
　　(责任编辑　詹小玲)■

　　作者简介：杜元龙，1936年生，毕业于复旦大学化学系，现为中科院金属所和金属腐蚀与防护国
　　家重点实验室研究员、博士生导师；兼任中国石油和石化工程研究会研究员、联合国
　　工业发展组织在档专家等；在国内外发表论文100余篇；取得国家科技攻关鉴定成果2
　　项；中科院及省部级鉴定成果5项；获全国科学大会和部院级重大科技成果2项；中科
　　院及中国人民解放军科技进步二、三等奖各2项；国际发明金奖2项，中国发明专利新
　　技术新产品金奖3项；联合国TIPS发明创新科技之星奖1项及辽宁省发明成果一等奖5
　　项等。
　　作者单位：杜元龙(金属腐蚀与防护国家重点实验室　沈阳　110015)
　　柯克(中国科学院金属与防护研究所　沈阳　110015)

　　参考文献：

　　［1］Henriksen J,Hienonen R,Imrell T et ion of Electronics［J］.ISBN,1991-87400-02-2 Stockolm.
　　［2］DU Y on the Electrochemical Sensors and Their Applications on Corrosion Inspection/Monitoring in ICPM［A］.Proceedings of the International Symposium on Applied Chemistry and the 17th Changchun Summer Symposium on Chemistry［C］.CHANG CHUN：［s.n.］,1998.
　　［3］杜元龙.电化学传感器及其在腐蚀检测／监测中应用的研究［A］.1998年全国腐蚀电化学及测试方法学术讨论会论文集［C］.［s.l.］：［s.n］，1998.
　　［4］Rivers sing Information Requirements: a Strategy for
　　Subsea Inspection［A］.Proceedings of the 1986 Asian Inspection,Repair & Maintenance for the Offshore and Marine Industries［C］.［s.l］：［s.n］,1986.
　　［5］Matern cycle cost LCC-A new approach to materials selection［M］.Engineering & Economy,Information 9763 Sweden.
　　［6］Kiessling R,Bernhardsson calculations and design examples for duplex stainless steels［J］.Sandvik Steel AB,1992.
　　［7］Wagner P，Little of Alloying on Microbiologically Influenced Corrosion［J］.Materials Performance,1993(9)
　　［8］张学元，王凤平，杜元龙等.油气工业中细菌腐蚀和预防［J］.石油和天然气化工，1999，28(1)
　　［9］中国科学院金属腐蚀与防护研究所，大连理工大学，中海石油工程设计公司.海底管线阴极保护计算机辅助设计及阴极保护状况的评价／判断智能化技术［A］.论文集［C］.［s.n.］，1994.
　　［10］Du Y State-of-art on Corrosion and Prevention of Rein-forced Concrete［A］.Proceedings of International Symposium on
　　the Corrosion Protection for the Safety Enhancement of Buildings and Public Works,［C］.［s.l.］：［s.n］，1995(5)
　　［11］杜元龙，张学元.钢筋混凝土腐蚀与防护的技术发展动态［A］.第三次全国机电装备失效分析预测预防战略研讨会论文集［C］.［出版不详］，1998.
　　［12］杜元龙，魏炜.海上采油平台腐蚀／断裂隐患的检测预报和防护对策［A］.第二次全国机电装备失效分析预测预防战略研讨会论文集［C］.［出版不详］，1992.
　　

　　关键词： 科学腐蚀防护破坏

《Nano Energy》：首次报道一种新型Na-CO2电池

Na-CO2电池以二氧化碳为正极气体，可为人类 探索 火星提供可靠的能量补充(96%火星大气为CO2)。Na-CO2电池的开放体系导致易燃液态电解质易挥发。为了解决这一问题，可在Na-CO2电池中引入了凝胶和固体聚合物电解质。然而， Na枝晶生长又给力学性能较差的凝胶和聚合物电解质带来严峻挑战 。此外，金属钠负极与聚合物或凝胶电解质之间的界面寄生反应降低了循环寿命。因此，开发较好机械稳定性和电化学稳定性的无机固态电解质迫在眉睫。

Na3Zr2Si2PO12(NZSP)是一种具有Na超离子导体(NASICON)结构的、对CO2稳定的、最有前途的无机固态电解质。然而，固态Na-CO2电池受到正极缓慢动力学的限制。固态Na-CO2电池的理想正极应有利于电子、Na离子和CO2气体的导电。然而，多孔正极和NZSP之间的点对点接触阻碍了离子扩散，导致电池失效。此外，金属钠的高反应性总是导致界面寄生反应，最终导致电池失效。

来自台湾大学Ru-Shi Liu教授，台湾师范大学Shu-Fen Hu教授，中科院金属研究所尹利长教授 首次利用在正极上的塑性晶体界面和在负极上的动态稳定界面制备了以NZSP为电解质的固态Na-CO2电池 。相关论文以题为“Na-CO2 battery with NASICON-structured solid-state electrolyte”发表在Nano Energy。

论文链接：

在本文所提出的固态Na-CO2电池中，钌纳米颗粒修饰多壁碳纳米管(CNTs)作为催化正极。在正极中，多孔相互接触碳纳米管形成了气体通道，促进了CO2的扩散。此外，碳纳米管上的sp2型碳改善了催化剂的电导率，从而使反应动力学得到了改善。配位数降低的金属钌纳米粒子对改善CO2还原反应(CO2RR)和CO2析出反应(CO2ER)的反应动力学有重要作用。原位制备的丁二腈基(SN)塑料晶体界面使Ru/CNT与NZSP发生了密切接触，从而降低了界面电荷转移电阻。在负极侧，通过X射线光电子能谱(XPS)、X射线吸收能谱(XAS)、傅里叶变换红外能谱(FT-IR)和密度泛函理论(DFT)的共同作用，揭示了动态稳定的界面相。动态稳定的界面相保护了NZSP不受连续的界面寄生反应的影响，从而使其具有出色的循环性能。在100 mA/g的电流下，所提出的固态Na-CO2电池的完全放电容量为28830 mA h/g。此外，在容量为500 mA h/g时，固态Na-CO2电池稳定循环50次以上，在100 mA/g时的电势间隙为1.4 V。

图1. 摘要图

图2. (a)多孔正极与NZSP之间的点对点接触示意图，它阻碍了离子在正极中的扩散。(b)SN润湿多孔正极表面，促进离子扩散。(c) Rietveld精修NZSP的XRD图谱。(d)具有NASICON结构的NZSP模型图。(绿色的ZrO6多面体，灰色的Si(P)多面体，蓝色的Na1原子，粉红色的Na2原子，黄色的Na3原子)(e) NZSP晶粒的表面SEM。(f) 25 时Au|NZSP|Au的Nyquist图

图3.(a) Ru/CNT复合正极的TEM图。(b) Ru/CNT正极、CNT粉末、hcp-Ru标准XRD图。(c) Ru/CNT和Ru箔的x射线吸收近边结构(XANES)光谱。(d)Ru/CNT和Ru箔的傅里叶变换(FT) k3加权EXAFS实验信号的R-空间和最佳拟合曲线。(e) SN与7.5 wt% NaClO4、纯SN和NaClO4的XRD图。(f) SN和NaClO4 (7.5% wt%)在50 和25 下的照片

图4. (a)块体NZSP的态密度。(b)三个低指数表面，即NZSP的(001)、(100)和(101)和bcc块体Na的费米能级的波段校准图。(c) Zr 3d信号的XPS。(d) P 2p信号的XPS。(e) Si 2p信号的XPS。(f) 原始NZSP和循环后NZSP P的X射线吸收近边结构光谱。

图5. (a)固态Na-CO2电池点亮红色LED。(b)固态Na-CO2电池完全放电图。固态电池在不同电流密度下的充放电曲线:(c) 50 mA/g， (e) 100 mA/g， (g) 200 mA/g。当固态电池在不同电流密度(d) 50 mA/g， (f) 100 mA/g， (h) 200 mA/g下工作时，循环过程中电势间隙演变图。

总的来说，本文采用NASICON结构的NZSP、金属钠负极和带SN界面的Ru/CNT正极制备固态Na-CO2电池。NZSP的高导电性(0.8 mS/cm)促进了电池的室温应用。在正极侧，SN在正极中起着重要的离子导体作用。没有SN，固态Na-CO2电池无法工作。此外，Ru/CNT正极表现出良好的催化活性，在SN的帮助下，电池完全放电容量为28830 mA h/g。在负极侧，通过XPS、XAS、FT-IR、EIS和DFT计算证实动态稳定的界面。具有电子绝缘性能的动态稳定界面相抑制了连续界面反应。得益于三导电正极和负极的稳定性，固态电池在室温下表现出良好的电化学性能。然而，由于二氧化碳气体穿梭腐蚀了金属钠，电池最终失效。迄今为止，贵金属催化剂制备的固体Na-CO2电池的高成本限制了其实际应用。在未来的研究中，需要研究性价比高的催化剂和固态电解质，以降低体系的高成本。（文：笃行天下）

本文来自微信公众号“材料科学与工程”。欢迎转载请联系，未经许可谢绝转载至其他网站。