非晶态多元金属氢氧化物混合纳米材料的合成及其电化学储能性能的研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51602294
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    20.0万
  • 负责人：
    李红波
  • 依托单位：
    中国工程物理研究院核物理与化学研究所
  • 学科分类：
    E0208.无机非金属能量转换与存储材料
  • 结题年份：
    2019
  • 批准年份：
    2016
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2017-01-01 至2019-12-31

项目摘要

Utilizing inorganic amorphous electrode materials as the main research objective, this project aims to systematically study the synthesis and electrochemical energy storage properties of amorphous mixed-metal hydroxides, to explore the impact of various metal atom ratios on the electrode materials as well as the electrochemical capacitance property, to persue optimal atom ratios. In-situ raman spectroelectrochemistry would be employed to record the phase change of electrode surface during the electrochemical reaction being carried out. Combing with the structure, morphology characterization results, the physical and chemical mechanism of amorphous electrode possessing excellent electrochemical performances and mechanism of amorphous phase synthesis can be explored. This project exhibits important scientific value for which can not only broaden the application of amorphous electrode materials in the fields of electrochemical energy storage, but also provide basic experimental data for the design, selection and modification of electrode materials.
本项目拟以非晶态电极材料为主要研究对象，系统研究非晶态多元金属氢氧化物混合材料的电化学合成与电化学储能性能，探索非晶态过渡金属氢氧化物混合物的混合比例对电极材料对电化学电容性性能的影响, 寻求最佳原子比。同时采用拉曼光谱电化学原位测试技术实时记录电化学反应过程中中间产物及电极表面的变化，并结合反应产物微观结构，形貌等表征结果来揭示多元金属氢氧化物混合材料的电化学合成机制及非晶电极材料具有良好电化学电容特性的物理化学机理；所以，本项目研究不仅有助于拓展非晶态电极材料在电化学储能领域的应用，而且为电化学储能领域中电极材料的设计、筛选和改性提供实验基础，因此具有重要的科学价值。

结项摘要

过渡金属（氢）氧化物复合材料是当下电化学储能领域研究热点之一。本项目立足于非晶态过渡金属（铁、钴、镍等）氢氧化物，致力于非晶多金属氢氧化物复合材料的合成及电化学性能的研究。本项目通过一种简单的电化学沉积法成功地制备出一系列钴基及镍基多金属氢氧化物，并对其物相及电化学性能进行了系统的表征、测试与分析。进一步研究了非晶态多元金属氢氧化物复合材料的合成机理，探索了不同金属元素配比对多元金属氢氧化物复合材料电化学性能的影响，分析影响电极比容量、倍率性和长循环寿命的主要因素，揭示了非晶电极材料优异电化学电容特性的物理化学机理。该项研究不仅有助于拓展非晶态电极材料在电化学储能领域的应用，而且为电化学储能领域中电极材料的设计、筛选和改性提供实验基础，因此具有重要的科学价值。通过该项目的研究获得了系列重要结果和数据:（1）相比于非晶氢氧化镍及氢氧化钴，该项目中所合成的多金属氢氧化物复合材料在电化学循环稳定性及倍率性均有着显著的提高。（2）在这一系列钴基和镍基双金属氢氧化物中，钴镍双金属氢氧化物CoxNi1-x(OH)2电极的电化学电容性能要明显优于其它电极。CoxNi1-x(OH)2中Co/Ni最优原子比为1：1，即Co0.5Ni0.5(OH)2表现出最优的电化学储能性能。Co0.5Ni0.5(OH)2不但具有比电容高、倍率性强（当扫描速率增大到初始值的100倍时，其比电容依然保持在初始值的87%），同时还克服了晶体复合材料循环稳定性差的缺点而具有超长循环寿命(100000圈后，电容器比电容保持率为98%)。（3）对于三元合金靶，当靶中Co/Ni/Fe的原子为1：1：1时，合成的样品的电化学性能综合指标最优。

项目成果

期刊论文数量（2）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
A simple electrochemical route to access amorphous Co-Ni hydroxide for non-enzymatic glucose sensing,Nanoscale Research Letters
一种简单的电化学途径获取无定形钴镍氢氧化物用于非酶葡萄糖传感，纳米级研究快报
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Nanoscale Research Letters
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李红波;张玲;温成伟;毛义武;赵鹏
  • 通讯作者：
    赵鹏

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汉江流域景观格局变化对土壤侵蚀的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2021
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  • 作者：
    高艳丽;李红波
  • 通讯作者：
    李红波
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  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
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    --
  • 作者：
    李智;张小林;李红波
  • 通讯作者：
    李红波
异硫氰酸苄酯、乳酸链球菌素和麝香草酚复配物的抑菌活性
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    周威
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  • 发表时间：
    2018
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    --
  • 作者：
    李红波;胡晓亮;张小林;李智;袁源
  • 通讯作者：
    袁源
金属性和半导体性单壁碳纳米管的凝胶电泳法分离研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    分析化学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李清文;李红波;金赫华;宋启军
  • 通讯作者：
    宋启军

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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