首页期刊导航|新型炭材料
期刊信息/Journal information
新型炭材料
中国科学院山西煤炭化学研究所
新型炭材料

中国科学院山西煤炭化学研究所

成会明

双月刊

1007-8827

tcl@sxicc.ac.cn

0351-2025254

030001

太原市165信箱

新型炭材料/Journal New Carbon MaterialsCSCD北大核心CSTPCDEISCI
查看更多>>本刊创刊于1985年，是由中国科学院主管，中国科学院山西煤炭化学研究所主办，科学出版社出版，向国内外公开发行的国家级学术刊物(季刊)。刊载内容为有关炭材料及其分支学科的基础科学、技术科学和与炭材料有关的边缘学科领域研究的最新成果，设有研究论文、研究简报、综述、专论、学术活动信息等栏目。主要读者对象是从事与炭材料的研究、制造、应用、教学有关的广大科技工作者和高等院校师生。
正式出版
收录年代

    双金属电催化CO2还原催化剂的合成、表征和机理研究进展

    廖银丽黄恒波邹如玉沈淑玲...
    367-387页
    查看更多>>摘要：电催化二氧化碳还原反应(CO2RR)是一种将CO2 转化为有价值的化学品的有效方法。然而，CO2 的转化是一个复杂的过程，涉及 2、4、6、8和 12等多电子转移步骤。因此，开发高效的催化剂以精确控制CO2 转化过程中的电子转移数目具有重要意义。单金属催化剂存在活性位点单一、反应动力学慢、产物选择性低和稳定性不足等缺点。双金属催化剂因其独特的结构和优异的性能而受到广泛关注。通过引入次金属，可以改变催化剂的电子结构，促进新的活性位点的形成，从而优化中间体与活性位点之间的相互作用。因此，本文综述了以炭材料为基底的单原子双金属催化剂和合金、异质结构等非原子级的双金属催化剂以及它们的制备方法、结构表征和催化产物，归纳双金属催化剂的催化机理。最后，提出CO2RR中遇到的挑战并对今后的发展进行展望。

    CO2还原反应双金属催化剂协同效应电催化剂

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    石墨炔在水系离子电池中的研究进展

    徐显敏封文聪任静柯罗雯...
    388-406页
    查看更多>>摘要：石墨炔(Graphdiyne，GDY)是一种全新的炭材料，具有特殊的炭杂化排列方式、独特的化学性质和电子结构以及独特的孔隙结构等优点，在电化学储能领域具有良好的应用前景。新兴的水系离子电池具有低成本和高安全性等优点，然而，高性能电极材料的开发、新型隔膜体系的设计以及稳定界面的策略等仍是水系离子电池面临的主要挑战。石墨炔在负极保护、正极包覆、隔膜设计以及稳定界面pH值等方面，可以改善离子传输与界面沉积行为、电解液不稳定等问题。特别是石墨炔自下而上的分子结构设计策略使其具有易修饰、掺杂的特点，改性的石墨炔类似物具有更加优异的性能，拓宽了其在水系离子电池中的应用。本文系统综述了石墨炔的结构与性质以及合成方法，特别对石墨炔在水系离子电池中的研究进行了总结。此外，对石墨炔在水系离子电池中应用时仍存在的问题与挑战进行了探讨，对石墨炔在水系离子电池中的发展进行了展望。

    石墨炔炭材料电化学储能水系离子电池分子结构设计

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    炭载单原子催化剂在电化学反应中的应用进展

    王翊丞马晓博Ayeza王晨旭...
    407-438页
    查看更多>>摘要：本文全面综述了用于电化学反应的炭载单原子催化剂(SAC)的最新进展。首先简要介绍了炭载单原子催化剂的发展和优势，然后详细总结了各种炭载单原子催化剂的合成策略，包括气相传输、高温热解和湿化学方法。随后，回顾了炭载SAC的先进表征技术，总结了炭载SAC在氧气还原反应、二氧化碳还原反应、氮气还原反应、氢气进化反应和氧气进化反应等不同领域的应用。特别强调了提高炭载SACs电催化性能的改性策略。最后，讨论了利用炭载SAC进行电化学反应的前景和挑战。

    单原子催化剂炭电化学反应合成改性

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    石墨烯/钼基二硫族化合物范德华异质结光电探测器的研究进展

    张鑫华刘伟迪龚佑品刘庆丰...
    439-457页
    查看更多>>摘要：石墨烯因其高载流子迁移率和宽光谱吸收范围而广泛应用于光电探测。然而，其低光吸收率导致的高暗电流严重限制了它的光电探测性能。钼基二硫族化合物(MoX2，X=S、Se和Te)具有高的吸收系数，能够弥补石墨烯基光电探测器中暗电流较高的劣势，因此基于石墨烯/MoX2 范德华异质结的光电探测器能够表现出优异的光电子特性。本综述首先回顾了光电探测器的工作原理、性能指标和结构。之后，从材料基础的角度突出了石墨烯/MoX2 范德华异质结光电探测器的重要性。接着，总结了石墨烯/MoX2 范德华异质结光电探测器的制备方法和性能增强策略。最后，强调了这类异质结光电探测器当前面临的挑战及未来的发展方向。本综述将为这类高性能范德华异质结光电探测器的设计提供一定的指导和参考。

    石墨烯钼基二硫族化合物异质结光电探测器范德华

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    碳基材料的Z型和S型异质结光催化清洁能源综述

    Sahil RanaAmit KumarWANG Tong-tongGaurav Sharma...
    458-482页
    查看更多>>摘要：碳纳米管/纳米纤维、石墨烯、氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、石墨炔、碳量子点和富勒烯等炭材料因具有高导电性、优异的稳定性和生物相容性等独特性能，近年来受到广泛关注。在炭材料中构建Z型和S型异质结已成为在能量转换应用中提高光催化效率的一种有效策略。本文综述了光催化制氢和CO2 还原等清洁能源的基本原理，阐述了它们各自的机理和优势。此外，还讨论了不同类型的炭材料以及其中Z型和S型异质结的合成和构建，强调了它们在促进电荷分离、减少光生载流子复合损失和扩大光谱响应范围方面的作用。以太阳能燃料生产为重点，讨论和总结了碳基Z型和S型异质结在光催化制氢和还原CO2 方面的最新进展。最后，讨论了目前碳基光催化剂领域的瓶颈和挑战，并对该领域的未来发展提出了有价值的见解。

    炭材料异质结Z型S型光催化氢能材料

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    氧化石墨烯和石墨烯的高浓度加工、致密化及应用

    王悦罗家亮鲁哲宏狄俊...
    483-505页
    查看更多>>摘要：由紧密堆叠的石墨烯片组成的致密石墨烯组件具有出色的化学稳定性和优异的力学、热学和电学性能。致密石墨烯组件不存在多孔石墨烯气凝胶中密度低、力学强度低、导电性差和导热性差等问题，是未来便携式电子和智能设备的理想材料。本文对制备方法进行了总结，包括利用机械分散、蒸发浓缩、离心浓缩和液相剥离法获得的高浓度氧化石墨烯(GO)和石墨烯分散液，以及利用真空辅助过滤、界面自组装和压制成型法获得的二维(2D)致密石墨烯基薄膜和三维(3D)致密石墨烯基结构，并评估了各种方法的优缺点。此外，还总结了致密石墨烯基组件在储能、热管理和电磁干扰(EMI)屏蔽方面的应用。最后，概述了致密石墨烯组件在未来研究中面临的挑战和前景。本综述为探索和开发大规模、低成本的制造技术和面向应用的致密石墨烯组件提供参考。

    高浓度分散液致密石墨烯基组件二维薄膜三维结构应用

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    硼氮共掺杂海藻酸钠基多孔炭及其快速高效储锌

    卢亚平王红星刘澜涛庞伟伟...
    506-514页
    查看更多>>摘要：近年来，锌离子电容器(ZIHCs)因其环境友好性和优异的电化学性能而备受关注。然而，ZIHCs的研究体系尚不成熟，为改善ZIHCs的储能动力学和循环稳定性等问题，亟需研发出低成本和高性能的碳基电极材料。本工作以海藻酸钠为碳前驱体，五硼酸铵为氮源和硼源，采用一步水热活化策略合成了氮/硼含量较高的分级多孔炭(NBSPC)。这种策略可以有效重塑炭的多孔结构，产生大量的活性位点，贡献额外的赝电容，从而提高其电化学性能。以NBSPC为正极构建了锌离子电容器，其在 40 A g-1 的超高电流密度下，可以实现 85。4 mAh g-1 优异的倍率性能，并在 10 A g-1 的电流密度下可以稳定循环15 000次，容量保持率高达94。5%。

    海藻酸钠衍生多孔炭氮/硼共掺杂一步水热活化锌离子电容器

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    可控生长石墨炔/氢氧化钴异质界面用于高效产氯

    刘惠敏栾晓雨闫佳玉卜凡乐...
    515-525页
    查看更多>>摘要：氯碱工艺广泛应用于各种工业生产过程，在化工生产中起着关键和不可替代的作用。然而，目前所报道的析氯反应(CER)的电催化剂反应选择性和催化效率较低，显著限制了其实际应用。本文报道了在炭布基底表面生长氢氧化钴，随后再在其表面原位生长石墨炔(GDY/Co(OH)2)来可控制备高性能CER电催化剂的简单方法。在酸性模拟海水中，GDY/Co(OH)2 在 10 mA cm-2 电流密度时的过电位仅为 83 mV，最大法拉第效率(FE)为 91。54%，氯产率高达157。11 mg h-1 cm-2。实验结果表明，GDY在Co(OH)2 表面原位生长形成了GDY与金属Co原子之间具有强电子转移的界面结构，从而获得更高的导电性、更大的活性比表面积和更多的活性位点，进而提高了整体电催化的选择性和效率。

    炭材料石墨炔高选择性异质界面析氯反应

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    可控构建分级多孔炭载CoP纳米颗粒催化剂用于高效氧还原反应

    闫晓丽王奎郝姝葳周广达...
    526-537页
    查看更多>>摘要：为金属空气电池等热点能源器件中的阴极氧还原反应(ORR)设计低成本和高效率的无贵金属催化剂仍然是一项巨大的挑战。过渡金属磷化物(TMPs)因其可调的电子结构及优异的催化性能，有望替代贵金属催化剂。本文采用磷化策略(350℃下二次热解)，构建了一种在分层多孔炭框架上负载由掺氮炭壳包裹的CoP纳米颗粒催化剂(CoP@NC)。在二次热解过程中，Co纳米颗粒在NaH2PO2 生成的PH3 气体下原位转化为CoP纳米颗粒，而载体的十二面体结构没有发生改变。在碱性条件下，CoP@NC电催化剂表现出优异的ORR活性，半波电位高达 0。92 V，这归因于分散良好的CoP纳米颗粒与炭壳之间的协同耦合以及载体多孔结构实现的高效质量传输。此外，使用CoP@NC组装的锌-空气电池展现出1。51 V的高开路电压和210。1 mW cm-2 的功率密度。这项研究将有助于开发低成本和高效率的ORR电催化剂。

    电催化剂Co基催化剂金属磷化物ORR锌-空气电池

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    磺酰氯促进金属氯化物插层石墨以实现高效钠存储

    兰淑琴任伟成王钊于畅...
    538-548页
    查看更多>>摘要：金属氯化物-石墨插层化合物具有导电性优异，石墨层间距大等特点，可用作钠离子电池负极材料。然而，在传统金属氯化物插层石墨过程中，不可避免地用到氯气，既增加了实验操作的风险，也对实验设备提出更高要求。基于上述原因，本文创新性地使用SO2Cl2 作为氯源来促进BiCl3 插层石墨。该方法不仅有效提高了BiCl3 插层效率，也避免了直接使用氯气带来的安全性风险。采用该方法所合成的三氯化铋-石墨插层化合物(BiCl3-GICs)的层间距为 1。26 nm，BiCl3 插层含量高达 42%。以其为负极材料，组装的钠离子电池具有高的比容量(213 mAh g-1 at 1 A g-1)和优异的倍率性能(170 mAh g-1 at 5 A g-1)。此外，原位拉曼光谱测试结果表明，首圈放电后石墨与插层的BiCl3 相互作用减弱，该过程有效促进了钠离子在石墨层内的存储。采用该方法可成功制备多种类型金属氯化物-石墨插层化合物，为开发高性能储能材料提供了可行思路。

    磺酰氯金属氯化物-石墨插层化合物插层强化过程负极材料钠离子电池

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据