【摘 要】
：
由于日益严峻的生存环境条件和对可再生能源的巨大需求,人们对储能系统和柔性可穿戴器件等各个领域的能源需求追求高效、对环境友好以及经济的效益,这刺激了高比能量的锂离子电池（LIBs）的繁荣发展。可是锂金属资源的丰度过低、难回收以及使用有毒可燃的有机电解质,使它的成本不断上涨且对环境造成危害。因此水系锌基电池,尤其是锌空气电池（ZABs）和锌离子电池（ZIBs）,被视为有望代替锂离子电池的候选对象。因为
论文部分内容阅读
由于日益严峻的生存环境条件和对可再生能源的巨大需求,人们对储能系统和柔性可穿戴器件等各个领域的能源需求追求高效、对环境友好以及经济的效益,这刺激了高比能量的锂离子电池（LIBs）的繁荣发展。可是锂金属资源的丰度过低、难回收以及使用有毒可燃的有机电解质,使它的成本不断上涨且对环境造成危害。因此水系锌基电池,尤其是锌空气电池（ZABs）和锌离子电池（ZIBs）,被视为有望代替锂离子电池的候选对象。因为它们使用的是安全环保的水系电解质,组装环境简易,另外,金属锌电极具有易获得、理论容量高(5854 m Ah cm-3)、氧化还原电势高（-0.76 V vs.SHE）和水中稳定等优点。但是如锌空气电池还是面临着空气正极的氧析出（OER）和氧还原（ORR）反应动力学缓慢和高过电位,或锌离子电池的锌负极出现锌枝晶以至于极化现象严重,隔膜破损而循环稳定性下降等问题。所以将经济高效的正极材料以及坚固、均匀沉积的锌负极做到两者相互匹配,是高电化学性能的水系锌基电池所一直追求的。基于以上,本论文在锌基电池的正极以及负极材料的设计、性能优化以及机理研究方面开展了以下工作,取得以下有益的结论:1、通过两步电镀沉积法,设计出Pt纳米颗粒修饰的Zn纳米片（NPs）异质结构催化剂Pt/Zn NPs,利用可控手段对Pt的掺杂量进行调节与优化。其在中性环境中表现出可以与商业Pt/C比拟的ORR和OER电催化性能以及长循环稳定性。此复合材料可以减少贵金属Pt的用量、维持Pt本身的催化性能以及Zn NPs提供足够的活性位点,因此产生了协同效应提升催化性能。将Pt/Zn NPs作为空气正极运用到中性ZABs时,其表现出45 m W cm-2的高功率密度和850个长循环稳定性。同时,其在柔性ZABs中也展现出良好的应用前景。2、凭借构建3D多孔氮化钛纳米棒（NTs）高导电骨架,实现了金属Zn的均匀沉积,制备出无枝晶锌负极Zn/TiN NTs,并通过不同的沉积电流大小成功调控了不同Zn晶面的优先生长,从而抑制后续枝晶的出现以及减缓极化现象,进一步延长ZIBs的寿命以及提高容量。通过一系列的电化学测试表明了TiN NTs具有丰富的活性吸附点,避免了Zn2+的局部聚集还原。基于Zn/TiN NTs构建的对称电池在5 m A cm-2大电流密度下,长循环稳定性可达300个小时,而构建的Zn/TiN NTs//Mn O2全电池在1 A g-1大电流密度下,容量可高达250 m Ah g-1,并坚持了400个循环。同时以此设计的纤维状柔性ZIBs也表现出优异的电化学性能,拓展了其在柔性可穿戴器件中的应用。
其他文献
目的:探讨极低出生体重儿喂养不耐受发生的影响因素,为喂养不耐受的早期发现,早期干预提供临床依据。方法:选取2013年12月至2020年12月在江门市新会区妇幼保健院新生儿重症监护病房（NICU）中住院的100例极低出生体重儿进行回顾性病例对照研究。对相关影响因素进行单因素分析,再进行逐步回归变量筛选的logistic回归分析。再按胎龄不同分成3个亚组（胎龄1组:小于30周;胎龄2组:30至32周;
目的:旨在基于转录组测序技术（RNA sequencing,RNA-seq）分析维持性血液透析（Maintenance hemodialysis,MHD）患者与健康人群外周血单个核细胞（Peripheral blood mononuclear cells,PBMC）中m RNA表达谱变化,通过富集分析筛选对应的差异表达基因（Differentially Expressed Genes,DEGs）,
目的本研究利用生物信息学方法筛选鼻咽癌组织与正常组织的差异表达micro RNA（miRNA）,构建基于miRNA的鼻咽癌预后风险模型,同时进一步预测对应的靶基因,进而探索鼻咽癌发生机制的相关通路,为将来研究的开展提供方向及理论依据。方法从基因表达数据库（Gene Expression Omnibus,GEO）官网下载鼻咽癌miRNA表达数据集以及临床随访信息数据。利用R语言的limma包筛选差异
随着互联网等领域的发展,人类社会已经步入了大数据时代,海量信息的增长也随之而来,这给信息存储领域带来了发展机遇的同时也带来了严峻的挑战。传统的存储方式难以满足大数据时代海量信息存储的需求,因此发展新一代信息存储技术刻不容缓。光信息存储技术的兴起与发展成为解决海量信息存储行之有效的方案之一。由于光具有丰富的物理维度,如:幅度、相位、角动量、偏振等等,把这些物理维度用于信息复用存储能够极大地增加复用通
本文研究内容分为两部分。第一部分:我们研究了两个同轴旋转圆柱间旋转效应和热对流效应耦合作用下的稳定性和不稳定性现象,通过Normal-Modes方法,我们给出了线性化系统分别在轴对称扰动和非轴对称扰动情况下振荡频率、轴向波长和热梯度条件下的稳定性和不稳定性判别准则,同时对于轴对称情况下的微小扰动我们还进行了数值模拟。第二部分:我们研究了二维不可压缩MHD方程组在周期区域T~2=[0,1]×[0,1
实现纳米颗粒和生物细胞在活体血管内的靶向运输,对于免疫治疗以及药物运输等生物医疗领域意义重大。通过在活体血管内部构建微流泵,可以借助光流输运技术实现纳米颗粒以及生物细胞的定向运输。因而,研究人员研发了多种方式驱动的微流泵,包括:化学驱动、磁场驱动、声学驱动、光学驱动以及生物驱动等。然而,它们都需要将外源性物质植入到活体血管,生物兼容性较差,限制了在生物医学领域的潜在应用。针对以上挑战,我们提出一种
【目的】研究睡前接受红光照射后失眠障碍患者及正常受试者睡眠和情绪的变化,探究红光对睡眠的影响以及情绪与睡眠之间的相互关系。【材料与方法】根据美国精神障碍诊断与统计手册第5版中失眠障碍（Insomnia Disorder,ID）的诊断标准,共招募了57名失眠障碍患者和57名正常受试者（Normal Subject,NS）。两组受试者均被随机分成了三个小组[红光（Red Light,RL）组、白光（W
基于模式干涉的光纤传感器具有结构紧凑、灵敏度高、易于制备等优点,在折射率、温度、湿度、应力、磁场等参量的传感方面有着巨大的应用潜力,近年来获得了研究人员的广泛关注。本论文以多模干涉为基本理论,以单模-无芯-单模（SMF-NCF-SMF,SNS）光纤结构为基础,通过创新传感方法、材料和结构,发展了超高灵敏且结构紧凑的温度传感器、具有大线性响应范围和高灵敏的湿度传感器,探索了复合型光纤传感结构的温湿度
众所周知,水资源短缺问题日益严重,从雾流中收集水已成为缓解水资源短缺问题的一个有前途的策略。能高效集水的器件的设计与制作已引起人们的广泛关注和研究。一方面,受自然生物（如仙人掌、甲虫、蜘蛛丝等）的启发,人们采用物理或化学方法制备仿生集水器件。另一方面,具有特殊性质的功能结构（如Janus结构）也可以应用于集水领域。本文设计并制造了两种不同物理结构的高效集水器件,为设计出高效集水器件和大规模制造应用
乙炔（C2H2）是重要的基础化工原料,在C2H2生产过程中,通常会产生少量的二氧化碳（CO2）杂质,所以在实际应用之前必须对C2H2进行分离和纯化。由于C2H2和CO2具有相似的分子尺寸和物理性质,它们的分离非常有挑战性,目前工业上应用最广的精馏法存在着能耗高、设备投资大等缺点。金属有机框架（metal-organic frameworks,MOFs）是由无机金属节点和有机连接子通过自组装而形成的