【摘 要】
:
金属有机骨架材料(MOFs)具有超高的比表面积、均匀分布的孔隙和可控的结构,是新一代锂离子电池(LIB)中具有较大发展潜力的电极材料。但由于其存在着电导率低、电子传输不便、循环稳定性差等缺点无法满足商业需求。本文分别通过多金属掺杂、形貌控制和选择多羧基组分有机连接体等方法合成了一系列改进的MOFs材料并将其应用到锂离子电池负极材料,获得了优异的储锂性能。具体内容如下:(1)以1,4,5,8-萘四甲
论文部分内容阅读
金属有机骨架材料(MOFs)具有超高的比表面积、均匀分布的孔隙和可控的结构,是新一代锂离子电池(LIB)中具有较大发展潜力的电极材料。但由于其存在着电导率低、电子传输不便、循环稳定性差等缺点无法满足商业需求。本文分别通过多金属掺杂、形貌控制和选择多羧基组分有机连接体等方法合成了一系列改进的MOFs材料并将其应用到锂离子电池负极材料,获得了优异的储锂性能。具体内容如下:(1)以1,4,5,8-萘四甲酸(H4L)为配体与六水合硝酸钴通过溶剂热法合成了Co-H4L MOF,并在Co-H4L的合成过程中引入了不同比例的锌离子,合成了具有不同金属比例的双金属Co(Zn)-H4L MOFs。将其应用于锂离子负极材料,研究发现双金属Co(Zn)-H4L比单金属Co-H4L MOF显示出更优异的电化学稳定性。其中,Co(Zn)-H4L-2(Co:Zn=2:1)在200 m A g-1的电流密度下循环150次后,可逆比容量可保持在943.7m Ah g-1。(2)使用1,4,5,8-萘四甲酸(H4L)作为有机配体与金属钴离子溶剂热法合成了Co-H4L,通过改变反应实验条件,获得了具有不同形貌(球状、花状、片状)的Co-H4L MOF材料,分别将其应用于锂离子电池负极材料,研究结果发现,不同的形貌的Co-H4L电极材料具有明显的电化学性能差异,尺寸较小的纳米薄片状Co-H4L具有突出的储锂性能,在200 m A g-1的电流密度下循环100次后,可逆容量可以达到1188.4 m Ah g-1,即使在大电流密度1000 m A g-1下,500次循环后的可逆容量为540.1 m Ah g-1。(3)选用金属锰离子与三种拥有不同储锂位点但结构类似的配体(1,3,5-苯三甲酸(H3BTC),1,2,4,5-苯四羧酸(H4BETA),1,2,4,5-环己烷四羧酸(H4CTA))合成Mn-MOFs材料,用于对比研究负极储锂机制。通过对电化学性能的比较和分析发现,在小电流密度的情况下,Mn-BETA结构中可能具有苯环和较多的羧基基团,表现较高的比容量,三种MOFs的比容量由高到低分别是Mn-BETA、Mn-BTC和Mn-CTA。但在大电流密度下,羧基组分较多的Mn-BETA由于存在空间位阻效应,在循环过程中的体积膨胀现象更加明显,致使容量衰减较快,此时循环稳定性由高到低分别为Mn-BTC、Mn-CTA和Mn-BETA。
其他文献
荧光探针相比于仪器检测表现出诸多的优点,包括选择性高、检测限低以及可便捷应用等,因此吸引着很多的研究者不断探索。嘌呤及其衍生物是一种含氮的杂环化合物,在生命活动中有着十分重要的作用。其含有的共轭双键使它表现出芳香性,并且能产生强的紫外吸收光谱,在荧光探针和生物成像领域有广泛的应用性。席夫碱的合成操作简单、反应时间短并且能够形成一个C=N键,易于和金属离子络合,在荧光探针领域一直受到研究者们的青睐。
泡沫金属材料具有很好地吸能减震作用,其密度相对较低,是一种新型的泡沫材料,已经广泛应用于航天、航空、汽车等方面,同时在建筑工程方面的应用也有着很大的发展趋势。把泡沫铝作为填充材料组成内填泡沫铝钢管组合柱,用于轻钢框架结构,将丰富现有轻钢框架结构的结构类型,也是对组合结构抗震研究的补充和完善。本文主要通过Abaqus有限元软件进行数值模拟,研究泡沫铝内填方钢管柱轻钢框架结构的抗震性能,除此之外对影响
以甘肃临夏东公馆为代表的河州砖雕是东西方多元文化交融后的产物,体现了典型的丝路文化特征,在我国的砖雕艺术中独树一帜。文章通过对临夏丝路文化形成的背景分析,阐述了东公馆建筑中的丝路文化特征及其砖雕的艺术特点。通过对典型砖雕图案的实例欣赏,深入解析了中原文化、伊斯兰文化、欧洲文化在临夏砖雕作品中的交融共生,剖析了临夏砖雕对多元文化兼收并蓄的艺术成就。
随着全球出现极地旅游的趋向性,近年来对去往极地旅游的交通工具的需求呈现出逐年增长的趋势,其中,90%的游客选择乘坐邮轮进行极地旅游。极地邮轮在设计建造及航行过程中应该保证其具有足够的安全性,传统的许用应力设计方法可能会导致结构过于臃肿,而结构冗余度设计方法可以保证极地邮轮在具有合适安全裕度的同时结构不至于过于臃肿。对极地小型邮轮典型关键节点结构和加筋板结构进行准确的冗余度评估从而确定合适的结构冗余
建立生态产品价值实现机制、实现“两山”转化,这是站在人与自然和谐共生高度谋划高质量发展的重要方式。现有研究未能较好阐释生态产品价值在市场条件下增值式转化的综合路径及其突破现实障碍的实现机制,本文认为“两山”转化的经济学实质是生态环境正外部性在经济利益维度上的内部化,在市场条件下欠发达地区大多只能以特色产业来实现这种内部化,并以云南省丽江市欠发达地区乡村的特色农业实践为典型案例分析了这个过程及其背后
为研究新建隧道下穿既有隧道时施工变形特征,依托下穿某大直径盾构隧道工程,采用现场变形监测和室内数值模拟,分析下穿施工引起的既有盾构隧道变形特征,结果表明:新建隧道的沉降曲线呈典型的“V”型分布,管片接缝处会产生较明显的应力集中现象,要严格控制该软弱处的变形;受新建隧道影响,既有隧道拱顶位移大于拱底,管片拱顶向内侧位移,管片两腰向外侧位移,拱底接缝处有张开趋势。研究结果为项目实施提供参考。
文章从甘肃临夏民族砖雕纹样的题材、内涵、构图方式等方面进行梳理分析,研究临夏砖雕纹样在女士家居服设计中的应用。结合家居服自身设计属性可知,临夏砖雕纹样以植物纹样为主,植物纹样造型姿态更是与女性家居服的属性有着天然的契合点。受临夏砖雕纹样本身色彩、结构的制约,纹样设计手法较为单一,因此,将其运用到家居服的过程中要注重面料、工艺的细节设计,在保留纹样特征的同时符合家居服设计的审美要求。甘肃临夏砖雕纹样
等离子喷涂技术制备的NiCrBSi涂层由于其具有优异的耐磨和耐腐蚀性能,被广泛应用于海洋工程领域等易发生表面失效的工件表面。但等离子喷涂工艺的特性决定了该技术制备的涂层内部和界面处存在大量的孔隙缺陷,严重影响了涂层的结合强度,而结合强度是实际生产应用中的重要力学性能指标。因此要通过对等离子涂层工艺优化来提高涂层的结合强度。本课题在2Cr13马氏体不锈钢表面制备NiCrBSi喷涂涂层,采用20k W
7055铝合金是理想的高性能结构承力材料,目前主要应用于航空航天领域,并且在轻量化方面具有极好的应用前景。搅拌摩擦焊接技术在铝合金焊接方面具有显著优势,在工程上已得到广泛应用。焊接材料在搅拌摩擦焊接过程中存在着复杂的热-力耦合大塑性变形行为,材料的热流变规律直接决定了焊后接头的微观组织,进而对其宏观力学行为具有重要影响。因此,对搅拌摩擦焊接过程材料热流变行为的深入研究,对理解焊接接头组织演变规律及