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水系电池为什么会“鼓包”“漏气”？水系电池产气的机理
然而，在电池运行过程中，电极/电解液界面普遍存在副反应，尤其是气体生成（如析氢、析氧）。这些副反应导致的气体累积会造成电池鼓包、漏液甚至失效，对循环稳定性构成严重威胁。 水系电池产气的机理1、气体来源析氢反应（HER）：负极在低电位下，水分子被还原为氢气，尤其在 Zn、Al、Mn 等负极体系中更为显著。 析氧反应（OER）：正极在高电位下，水被氧化为氧气，这在高电压窗口电解液中尤其明显。电解液分解与副反应：碳酸盐或含有有机组分的水系体系，可能产生 CO2或 CO。添加剂分解也会带来特定气体信号。 他们发现随着环丁砜含量的增加，析氢电位显著负移，从 2.5 V 降至 1.3 V (vs. Li⁺/Li)，表明氢键受限环境有效抑制了 HER。 具体而言，他们将 Zn 与 Sn 两类负极材料进行对比：压力曲线显示，Zn 在静置过程中会迅速释放氢气，导致体系内气压显著升高，反映出其严重的析氢副反应；而 Sn 负极由于氢析出过电位更高，表现出优异的抗腐蚀性和稳定性
21810编辑于 2025-11-03 - 来自专栏自动化控制技术控
氢能源的相关知识
据推算，如把海水中的氢全部提取出来，它所产生的总热量比地球上所有化石燃料放出的热量还大9000倍。 回收利用：利用氢能源的汽车排出的废物只是水，所以可以再次分解氢，再次回收利用。 耗损少：可以取消远距离高压输电，代以远近距离管道输氢，安全性相对提高，能源无效损耗减小 利用率高：氢取消了内燃机噪声源和能源污染隐患，利用率高。 氢作为气体燃料，首先被应用在了汽车上。世界一些国家很早就制造出了以液态氢为燃料的汽车。用氢作为汽车燃料，不仅环保，在低温下可以很容易就能发动，而且对发动机的腐蚀也很小，可以延长发动机的使用寿命。 另外，使用氢燃料的电池还可以把氢能直接转化成电能，从而使人们能更方便的使用氢能。迄今为止，这种燃料电池已经被使用在了宇宙飞船和潜水艇上，其效果很不错。但是，由于其成本较高，短时间内还难以被普遍使用。 缺点： 氢燃料成本过高，而且氢燃料的存储和运输按照技术条件来说非常困难，因为氢分子非常小，极易透过储藏装置的外壳逃逸。
70120发布于 2019-08-12 南方科技大学ACB：空间限域焦耳热构建高性能复合电极，500 mA/cm²仅需1.65 V+稳定运行600小时
因此，开发兼具高本征活性、优异结构稳定性和高效传质能力的高性能非贵金属析氢反应（HER）电极，成为该领域的关键科学问题。 最终，该电极在AEMWE中展现出优异的析氢性能与超长稳定性，为设计高效、耐用的非贵金属电解水阴极提供了新的设计思路。 图4：碱性条件下的电催化析氢性能在1 M KOH中，Ni₄Mo/MoO₂@GF-NVG电极表现出最优的HER活性（图4a），达到10 mA cm⁻²的过电位仅需19 mV，塔菲尔斜率为33 mV dec 态密度（DOS）分析表明，异质界面使Ni和Mo的d带中心上移并更接近费米能级，优化了与反应中间体的吸附强度。 未来可探索将此多尺度工程策略拓展至其他催化剂体系（如析氧反应阳极），并进一步研究其在波动性可再生能源供电场景下的实际运行效能。
13510编辑于 2026-01-24- 来自专栏阴极保护
电位与电流效率之间的关系受哪些环境因素影响？
约 19g/L）可破坏阳极表面氧化膜，维持活化状态，电位更负（如铝合金在海水中电位约 - 1.1V），电流效率高；· 抑制作用：若介质中 Cl⁻浓度过高（如饱和 NaCl 溶液），可能加剧阳极自腐蚀（析氢反应 温度的热力学与动力学影响· 热力学效应：升温可加速电化学反应速率，理论上电位更负（如铝合金在 25℃海水中电位 - 1.1V，50℃时可能降至 - 1.15V），但温度过高会加剧阳极自腐蚀（如镁合金在 60℃以上海水中析氢明显），导致电流效率下降。 2. pH 值的酸碱环境影响· 酸性环境（pH<6）：· H⁺浓度高，易发生析氢反应（2H⁺+2e⁻→H₂↑），消耗阳极电子，电流效率下降（如镁合金在 pH=4 的溶液中电流效率可降至 40%）；· 铝合金在酸性介质中氧化膜易溶解 微生物腐蚀（MIC）· 厌氧环境：硫酸盐还原菌（SRB）在缺氧条件下将 SO₄²⁻还原为 S²⁻，与阳极反应生成金属硫化物，形成致密极化层，导致电位正移（如铝合金在 SRB 环境中电位可升至 - 0.8V
22700编辑于 2025-07-07 - 来自专栏阴极保护
恒电位仪的输出电流异常会对阴极保护系统产生哪些影响？
被保护金属无法获得足够的电子，导致 **“欠保护”**，具体表现为：保护电位不达标电流不足会使被保护体（如管道、储罐）的电位无法降至预设的保护范围（如钢铁无法达到 - 0.85V 以下），金属表面仍会发生阳极溶解（腐蚀反应 二、输出电流过高的影响电流过高会导致被保护体过度极化，引发 **“过保护”**，带来新的损伤风险：氢脆风险过高的电流会使被保护金属表面发生剧烈的析氢反应（2H⁺ + 2e⁻ → H₂↑），氢气渗入金属内部 ）** 的影响电流忽高忽低会导致被保护体的电位频繁超出正常范围，引发 “保护效果反复失效”：保护状态时断时续电流波动会使电位在 “欠保护” 和 “过保护” 之间反复切换，金属表面时而发生腐蚀，时而承受氢脆风险
21910编辑于 2025-07-10 - 来自专栏智药邦
日本东北大学李昊：AI催化实验室DigCat平台的预印版发布！
数据库覆盖120余种催化反应（图2）和200多项性能指标，包括氧还原反应（ORR）、析氧反应（OER）、析氢反应（HER）、氨合成、一氧化碳/二氧化碳还原反应（CORR/CO2RR）、过氧化氢合成、臭氧合成 、氢与氨氧化、氮与氨氧化、电催化加氢、环氧化物合成、尿素合成、甲醇/乙醇重整制氢，以及多种有机催化反应。 结果与讨论 功能1：实验与结构数据分析及可视化 用户可选择反应类型和材料类型，平台默认以年份为横轴自动显示性能数据（图3a）。 针对特定需求，滑动条可帮助用户基于反应条件筛选数据，使搜索流程更高效。此外，针对海水电解、磁催化、介导氨合成和介导环氧化等新兴研究方向，平台支持一键筛选相关文献。 在理论结构数据库界面，用户可选择特定催化反应类型和元素类型，平台将显示相应的结构数量统计与原子数分布（图4a）。通过选择表格中的可视化选项，用户可直接在网页上查看催化剂的3D结构并下载（图4b）。
1.5K10编辑于 2025-02-26 - 来自专栏阴极保护
钛带阳极结构及性能特点
· 电催化性能好：涂层可降低析氧、析氯等反应的过电位，提高电极反应效率，有利于节约电能。例如在盐水电解生产氯碱时，钛阳极对氯过电位低，在 1A/cm² 时比石墨阳极低 140mV。 · 电解行业：在氯碱工业、电解水制氢、电镀等领域发挥着重要作用。例如在电镀中，可作为阳极或辅助阳极，用于镀镍、镀金、镀铬等工艺，能提高镀层质量和电镀效率。
20510编辑于 2025-08-04 - 来自专栏阴极保护
电位与电流效率之间有什么关系？
特点：电位越负（如铝合金牺牲阳极为 - 1.05V~-1.2V），理论上驱动电流的能力越强，越容易发生氧化反应释放电子。电流效率1. Al-Zn-In-Sn 系铝合金）以优化电位和电流效率：· 电位调控：In（铟）、Sn（锡）等元素可降低铝合金的活化电位，使其更负，增强驱动能力；· 电流效率提升：Zn（锌）可改善合金均匀腐蚀性能，减少局部自腐蚀（如析氢反应 · 例：纯铝电位虽负，但自腐蚀严重（析氢消耗电子），电流效率仅约 30%；添加 In、Sn 后，铝合金电流效率可提升至 90% 以上，同时电位保持在 - 1.1V 左右。
22200编辑于 2025-07-07 直流恒流源如何发展成为制氢电源
功能定位转变直流恒流源最初为稳定输出电流设计，而制氢电源需承担电网与电解槽间的桥梁作用，将交流电转换为电解水所需的直流电。这一转变要求电源具备宽电压调节能力和动态响应特性，以适应可再生能源波动。 场景适配优化新能源耦合：IGBT电源响应速度<100ms，可瞬时匹配风光功率波动，实现100%绿电制氢。 大功率需求：随着电解槽规模扩大（如MW级），制氢电源需模块化拓展能力，如逆阻IGCT桥臂支持10MW以上系统。4. 政策与市场驱动国家《氢能产业发展中长期规划》推动绿氢规模化应用，风光氢一体化项目加速，制氢电源作为关键设备迎来增长期。2025年能源法明确氢能法律定位，进一步刺激技术研发。5. 安全性：解决氢/氧混合爆炸风险，优化液位与压差控制。标准化：行业规范逐步完善，推动技术统一与市场集中。
17110编辑于 2025-10-10- 来自专栏阴极保护
高硅铸铁阳极的工作原理是什么？
阳极的氧化反应（自身溶解）高硅铸铁阳极在工作时，自身发生氧化反应（失去电子），具体反应如下：· 铁的氧化：阳极中的铁失去电子，生成铁离子（Fe²⁺）进入电解质环境：Fe - 2e⁻ → Fe²⁺· 硅的作用 阴极的还原反应（抑制腐蚀）被保护的金属结构（如管道）作为阴极，接收来自阳极的电子，表面发生还原反应（得到电子），主要是电解质中的氧气或水被还原：· 在有氧环境中：O₂ + 2H₂O + 4e⁻ → 4OH ⁻· 在缺氧环境中：可能发生析氢反应：2H₂O + 2e⁻ → H₂↑ + 2OH⁻这些还原反应消耗了阴极表面的电子，避免了被保护金属自身发生氧化（腐蚀）。 原本被保护金属可能因失去电子而腐蚀（如 Fe→Fe²⁺+2e⁻），但由于阴极保护系统持续提供电子，金属表面的腐蚀反应被抑制，从而实现防腐保护。4. 由于高硅铸铁表面的 SiO₂保护膜能稳定存在，阳极的氧化反应速率可控，输出电流稳定，确保被保护金属始终处于 “阴极状态”，腐蚀被有效阻止。
24510编辑于 2025-07-14 - 来自专栏蓄电池
7-HK-182阀控密封式铅酸蓄电池说明
阀控密封式铅酸电池反应原理阀控密封式免维护铅酸蓄电池采用贫液式设计，采用 AGM 超细 玻璃纤维隔板，在正负极之间形成气体通道。 同时选用提高负极的析 氢过电位的合金铸造板栅，抑制充电过程中氢气的析出;正极产生的 氧气沿通道扩散到负极，与负极的活性铅反应生成氧化铅，氧化铅与 硫酸反应生成硫酸铅和水，使氧气重新化合成水，化学反应式是 放电过程 正极： PbO2+ 2e- + 4H+SO42-=PbSO4+2H2O (还原反应) 负极： Pb+SO42- + 2e-=PbSO4 (氧化反应) 总反应： Pb+PbO2+H2SO42 =2PbSO4+2H2O 充电过程 阴极： PbSO4 + 2e- = Pb + SO42-(还原反应) 阳极： PbSO4 - 2e- + 2H2O = PbO2 + 4H+ + SO42-(氧化反应 ) 总反应： 2PbSO4 + 2H2O = Pb + PbO2 + 2H2SO4电池的容量 1.电池在一定放电条件下所能输出的电量称为电池的容量，以符号“C”表示，常用的单位为安培•小时，简称安时
47410编辑于 2025-10-10 - 来自专栏Dechin的专栏
1. c6--环结构补氢
，而第二个氢的位置，我们是假设这个乙烯结构中每一条边的长度都大致相等，这样根据等边三角形的矢量闭环关系，可以推导出来第二个氢原子的位置。 因为需要补氢的数量有3个，因此整体上算法会相对复杂一些。首先，补第一个氢原子位置时，可以参考二面角的补法，直接补上一个氢原子。 从正四面体补三氢和补一氢的算法来看，我们还缺少一个补二氢的算法。 跟补一氢的原理一样，也是找到三个重原子，然后对其中的一个键进行旋转。一次旋转120度，一次旋转240度，就可以得到待补的两个氢原子的位置。 $ python3 -m pip install hadder --upgrade 因为只是为了给pdb补氢，因此软件中实现了pdb读取和写入的方法，而对外开放的API也较为简单，主要就是这样的一个补氢接口
76510编辑于 2022-09-01 - 来自专栏阴极保护
钛管阳极结构特性
涂层不仅提供优异的电催化活性（降低析氧、析氯过电位），还能保护钛基体免受腐蚀，延长使用寿命。 结构强度与空间适应性管状结构刚性高，抗冲击和抗变形能力优于钛带阳极，适合狭窄空间（如管道内部、反应器腔体）安装，也可通过串联 / 并联形成阵列，适应不同规模的设备需求。 高效散热与传质能力中空管腔可通入冷却水（应对高电流密度下的发热问题），或让电解液 / 反应气体从管内流过，增强传质效率（如电解时加速反应物扩散、产物分离）。 四、典型应用领域管道与设备防腐（阴极保护）· 作为外加电流阴极保护的辅助阳极，安装在输油 / 输气管道、化工反应管、冷凝器管道等内壁，通过释放电流抑制管道腐蚀。 · 电解制氢 / 制氧：作为电解槽阳极，提高水分解效率，管内通冷却水可维持稳定工作温度。
33910编辑于 2025-08-04 制氢电源：直流恒流源如何投入使用
核心功能与原理直流恒流制氢电源的核心是将交流电转换为电解槽所需的稳定直流电，驱动水分解为氢气和氧气。 场景适配：风光制氢需电源具备宽输入电压范围和MPPT功能，以应对电力波动。4. 应用案例与趋势鄂尔多斯绿氢项目采用48套1000Nm³/h电解槽，配套制氢电源需满足20MW级容量需求。 综上，直流恒流制氢电源的技术选择需综合功率需求、电网兼容性及电解槽特性，未来随着绿氢规模扩大，高效、低损耗的IGBT和新型拓扑方案将成为重点发展方向。
28710编辑于 2025-10-09- 来自专栏c++与qt学习
虚析构和纯虚析构
虚析构和纯虚析构 多态使用时，如果子类有属性开辟到堆区，那么父类指针在释放时无法带调用到子类的析构代码 解决方式：将父类的析构函数改为纯虚析构或者虚析构 虚析构和纯虚析构的共性： 1.可以解决父类指针释放子类对象 2.都必须要有具体的函数实现 虚析构和纯虚析构的区别： 如果是纯虚析构，该类属于抽象类，无法实例化对象 #include<iostream> #include<string> using namespace < "animal的构造函数调用" << endl; } //纯虚函数 virtual void speak() { cout << "动物在说话" << endl; } //虚析构 virtual ~animal() { cout << "animal的析构函数调用" << endl; } }; class cat:public animal { public: // name; }; void test() { animal* a =new cat("tom"); a->speak(); delete a; //如果不在析构函数前加virtual,就只会调用父类析构函数
77710发布于 2021-02-22 - 来自专栏脑机接口
ERP成分简介--听觉感觉反应和视觉感觉反应
视觉感觉反应 ---- C1 ：第一个重要的视觉ERP成分。该成分主要出现在头后部的中线电极位置。C1被认为是来自V1区(初级视觉皮层)。对于人类，它是在矩状裂周围。 在中度觉醒水平下，受试者按照实验者的常规指令完成任务操作，即"尽量做出快速的反应"。在高觉醒条件下，则鼓励受试者做出更快的反应。 中度觉醒条件下的平均反应时间为292ms,高度觉醒条件下则是223ms。 如上图，P1在高觉醒条件下的振幅要比较低觉醒条件下的振幅高一些。这种差异一直持续到300ms之后，影响到整个波形的振幅。 听觉感觉反应 ---- 下图展示了一个由听觉刺激诱发的ERP成分，如果刺激时突然开始的（比如滴答声-a click），就会在首个10ms之内出现一系列独特的波峰，这反应了来自耳蜗的信息经过脑干传递到丘脑的过程 中潜伏期响应(Midlatency responses, MLRs)是刺激突然开始时，在10-50ms中间的反应。该响应可能至少部分来自于内侧膝状体和初级听觉皮层，如下图所示。 ?
1.8K20发布于 2020-06-30 Science | 吡咯烷骨架的氮原子插入编辑：药物化学合成工具箱的突破性拓展
；（D）含四氢哒嗪及其氧化还原衍生物的天然产物或药物分子 核心发现：饱和吡咯烷的氮原子α-插入反应 陆红健团队报道了一种利用商业化的O-二苯基膦酰羟胺（DPPH）作为氮源，在温和条件下将吡咯烷类氮杂环直接转化为二氮杂环四氢哒嗪的方法 反应条件优化 研究团队针对不同结构的底物开发了两种优化条件： • 条件I：以cis-六氢异吲哚盐酸盐（1a）为模型底物，在K₂CO₃存在下，于THF/H₂O混合溶剂中65℃反应12小时，目标产物1b的核磁共振产率达 由于产物极性高且水溶性强，通过苯甲酰保护两步反应，以51%的总产率获得了保护态的四氢哒嗪（4c）。 对于α-取代吡咯烷，如带有二苯甲基或苯基的衍生物，反应能以良好产率生成相应的插入产物（5c和6c）。 下游衍生化反应 生成的四氢哒嗪可通过 redox反应进一步转化为其他重要的含氮杂环： • 还原反应：使用NaBH₃CN介导的还原或Pd催化的氢化反应，可将四氢哒嗪高效转化为完全饱和的哌嗪（1h、6g）和哌嗪酸衍生物 • 格列齐特的合成中，通过向商业化双环吡咯烷（3a）中直接插入氮原子，随后与对甲苯磺酰异氰酸酯（TsNCO）反应，得到含四氢吡嗪核心的格列齐特类似物（3c），引入还原步骤可进一步获得六氢吡嗪衍生物（3d
14410编辑于 2026-01-08- 来自专栏DrugOne
JACS | 多智能体驱动的机器人AI化学家实现按需自动化化学研究
，该机器人不仅能够自动表征样品的红外信息(图3.a)，制备六种氧化物并完成对应的粉末射线衍射表征(图3.b)，还自主合成了不同颜色的铅卤化物钙钛矿量子点(图3.c)；在“拓展&筛选”任务中，该机器人对反应温度和加热时间进行优化 ，制备了具有最优析氢反应(HER)效率的类石墨相氮化碳(g-C3N4) (图3.d)，同时通过对铋氧卤化物(BiOX)的筛选，确定了最优光降解催化剂(图3.e)；在“发现&优化”任务中，该机器人通过筛选和迭代优化 ，最终制备得到具有最高析氧反应(OER)效率的金属有机高熵催化剂(MO HEC) (图3.f)。 作者在新实验室环境中重新搭建了一套自动化平台，并在新环境中成功实现了芳香溴化物的光催化脱溴反应，以及使用气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术手段对产物进行监测。
49800编辑于 2025-03-14 - 来自专栏LET
ArrayBuffer简析
关键技术: JavaScript，ArrayBuffer，Type Array，DataView，Web Worker，性能对比 ArrayBuffer 在文章开头列出了这些关键字，主要就是让大家了解本文的主要内容，如果你不感兴趣转发了就可以走；如果对这一块非常了解，欢迎多提意见多交流；如果想这方面的技术一见钟情，那不妨坐下了可以享受阅读的乐趣。 首先，为什么Web开发者需要不断优化数据的传输？因为数据是应用的核心，因这一块直接决定了用户体验的好与坏，而用户的本性是贪婪的。用户的需求随着自身满意度的不断膨
1.8K70发布于 2018-06-20 青岛科技大学ACS Catalysis：高温热冲击合成NbN负载CoCu合金实现高效硝酸盐电还原制氨
氨（NH₃）不仅是农业肥料与化工原料，也是一种潜在的无碳富氢燃料，其高效清洁合成对能源与环境具有重要意义。 然而，该反应涉及复杂的8电子/9质子转移过程，易发生副反应（如析氢反应HER）和中间产物累积，导致法拉第效率与反应动力学受限。 开发高活性、高稳定性的非贵金属催化剂，并阐明其活性位点与反应机制，是当前该领域的关键挑战。 原位光谱与理论计算进一步证实，Co与Cu双金属位点协同降低决速步能垒，界面周长处优化的电子结构显著提升反应动力学与选择性。 未来可探索更多载体-金属组合与界面结构调控策略，拓展该设计原则在其它多电子催化反应中的应用。
18310编辑于 2026-01-24
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