贵金属氧化物涂层的嵌入结构和活性点

贵金属氧化物是最重要的电化学工业电极材料之一。提高电极活性、降低电耗的研究具有重要社会经济效益。在分析组织结构作用原因的基础上，本申请人提出了嵌入式结构涂层的新构思。前期的探索表明，嵌入式结构分割涂层对获得低纳米尺度和增加活性点起到明显效果。为深入进行具有低纳米尺度结构及其与活性点关系的研究，本项目拟进一步对10多个贵金属氧化物体系采用添加嵌入法和沉淀嵌入法这两种新技术，制备具有低纳米尺度结构，甚至是亚纳米结构的电极材料，通过对新型涂层的高分辨组织和精细结构的详细分析，从组织结构的角度上阐明活性点与新型组织结构的相关性，同时系统分析结构因素对活性点数量的影响规律，揭示热处理对嵌入结构和活性点演变过程的影响规律，以寻求显著提高电极点密度和电极活性的新措施。可以预期，对嵌入式结构的制备将提供获取低纳米尺度材料的新途径。本项目直接从活性点及其组织结构入手的研究将提供一条电极研究的新导向。

贵金属氧化物是最重要的电化学工业电极材料之一。旨在提高贵金属氧化物电极的活性、降低电耗的研究具有重要社会经济效益。本项目在分析组织结构作用原因的基础上，采用嵌入式结构涂层的新构思，利用嵌入式结构分割涂层，获得了低纳米尺度和增加活性点的明显效果。并在此基础上，进一步探讨了低纳米尺度结构及其与活性点的联系。.本项目直接从活性点及其组织结构入手，通过对新型涂层组织的高分辨和精细结构的详细分析，从组织结构的角度上阐明活性点与新型组织结构的相关性，同时系统分析结构因素对活性点数量的影响规律，揭示热处理对嵌入结构和活性点演变过程的影响规律；采用添加嵌入法和沉淀嵌入法这两种新技术，制备具有低纳米尺度结构，甚至是亚纳米结构的电极材料；以多个贵金属氧化物体系为研究对象，从嵌入物、载体、成分配比、涂层结构等方面进行了系列研究；在活性氧化物方面引入了第一性原理结合热力学的计算方法；从物理角度初步阐明了嵌入技术原理和获得额外的活性的原因；提出了采用嵌入技术进行电极产品开发的新途径。本项目的研究获得的成果主要体现在：4件发明专利获授权、11篇论文被发表和培养5名硕士研究生。