【摘 要】
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随着人们对可持续能源的需求日益增长,开发高性能电化学新型材料已成为人们关注的焦点。Ti_3C_2T_x作为研究最为广泛的MXenes二维纳米材料之一,在能源储存方面有广阔的研究意义。我们首先对Ti_3C_2T_x表面官能团的分布进行调控,通过提高表面含氧官能团的引入,来达到降低Ti_3C_2T_x片层自堆叠,提高溶液分散性能,增强对正电荷的吸引力的目的。然后,通过自组装方法制备Ti_3C_2T_x
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随着人们对可持续能源的需求日益增长,开发高性能电化学新型材料已成为人们关注的焦点。Ti_3C_2T_x作为研究最为广泛的MXenes二维纳米材料之一,在能源储存方面有广阔的研究意义。我们首先对Ti_3C_2T_x表面官能团的分布进行调控,通过提高表面含氧官能团的引入,来达到降低Ti_3C_2T_x片层自堆叠,提高溶液分散性能,增强对正电荷的吸引力的目的。然后,通过自组装方法制备Ti_3C_2T_x/PPy复合材料,利用二者的静电吸引力作用将聚吡咯(PPy)嵌入在Ti_3C_2T_x框架中,避免Ti_
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能源短缺和环境污染等问题促使人们开始探索绿色可持续能源来满足现实生活的需要。然而目前大多数可持续能源具有间歇性的特点,因此需要储能装置来实现能量的存储。超级电容器凭借着高功率密度以及高循环使用次数的优势在储能装置中脱颖而出。作为超级电容器电极材料,基于法拉第电荷储存机制的过渡金属氧、硫化合物具有高的能量密度,在过去的几十年中受到了研究者的广泛关注。然而,过渡金属氧、硫化合物的电化学反应动力学慢且电
考虑到化石燃料的迅速枯竭和全球逐渐变暖的问题,绿色能源的转换/储存在世界范围内引起了相当大的关注。在各种储能设备中,超级电容器由于它的高功率密度、快速充放电能力以及优异的长循环稳定性等优势在便携式电子、重工业、国防、电动汽车和电子应用产品等领域已经被广泛应用。近年来,锰氧化物由于其成本低、理论比电容高以及在水系电解液中电压窗口大等优势成为了超级电容器领域的明星材料,然而锰氧化物电极材料差的导电性问
镍氢电池作为重要的绿色二次能源,具有安全、环保、价格低廉以及容量高等特点,在民用和军工方面得到广泛运用。作为镍氢电池正极材料,β-Ni(OH)_2因其化学性质稳定且合成方便,在电池和电催化领域得到广泛研究和商业化应用。β-Ni(OH)_2在充电过程中会转变为β-Ni OOH,在转变过程中只有1 mol电子转移,使得其理论容量仅有289 m Ah/g,而对于α-Ni(OH)_2来说,在充电过程中会转
高镍三元材料LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2因具有较高的理论比容量(273 m Ah g~(-1)),较高和稳定的充放电平台等优点,在锂离子电池中具有重要地位。但三元材料存在的锂镍混排、产气、相转变、微裂纹和过渡金属溶出等原因造成了电池循环过程材料性能的衰减,限制了其在锂离子电池中的应用。目前,高镍三元正极材料衰减机制依然不明晰,不同充电截止电压对电极材料的衰减历程也存在
因为金属锂具有最低的电极电势(-3.045 V,相比于标准氢电极)以及超高的理论容量(3860 m Ah·g~(-1)或2061 m Ah·cm~(–2)),以单纯的锂金属为负极材料的锂金属电池成为目前被认为最具发展前景的新一代储能装置。然而,锂金属化学性质活泼并且锂在沉积时的“无宿主”行为会导致锂负极体积的无限制增大,表面SEI膜破裂,形成“死锂”,影响电池效率的同时还有可能引发短路等安全事故。
锂金属二次电池因具备超过500 Wh kg~(-1)的高能量密度而备受关注,然而由于锂金属极高的反应活性,极其容易在循环过程中形成锂枝晶和“死锂”,使电池存在安全隐患和库伦效率低等问题。目前,针对锂金属负极的保护方法主要分为两类:原位法和非原位法。其中非原位法在电池外对锂金属负极构建保护层,其组分更加均匀可控。因此,在本论文的工作中,我们采用了非原位的方法在锂金属负极表面构筑了均匀且具有快速锂离子
锂离子电池由于其高的比能量和能量密度,无记忆性,自放电率低,循环寿命长,清洁环保等优点被广泛应用于手机,笔记本电脑等便携式电子设备。但其安全性的问题限制了其进一步的应用。为此,揭示锂离子电池容量衰减机制对锂离子电池的发展有着重要意义。通过三电极体系研究了NCM523/石墨功率型锂离子电池在高倍率充放电循环下的电化学性能,通过SEM,TEM,ICP,XPS等一系列的表征手段研究了充放电倍率对于锂离子
超级电容器由于其高功率密度,长循环寿命和快速充放电而被认为是最具发展前景的储能器件之一。碳材料具有诸如重量轻、导电性良好、来源广泛和成本低廉等特点,被广泛用于电极材料。然而纯粹碳材料主要贡献双电层电容,其容量有待提升。杂原子掺杂,尤其是氮氧掺杂,能引入缺陷位点提供赝电容和量子电容,有效提升其比电容。然而,目前开发的氮氧掺杂碳材料普遍存在杂原子掺杂量低和具有赝电容活性杂原子构型占比较低的缺点,限制了
P2型层状锰基固溶体是最具应用前景的钠离子电池正极材料之一。本文采用固相法对Na_(0.67)Co_(0.20)Mn_(0.80)O_2分别进行了Ti~(4+)掺杂、Ce~(4+)掺杂和V_2O_5氧化物修饰,来研究掺杂和修饰对母体材料结构、形貌与电化学性能的影响。本论文针对Na_(0.67)Co_(0.20)Mn_(0.80)O_2材料进行的Ce~(4+)掺杂与V_2O_5修饰工作目前在文献中未
锂电池作为一种能量密度高、使用寿命长和绿色环保的新能源产品,其应用已涉及到社会生活的各个领域,因此其出厂前的质量和安全检测显得尤为重要。锂电池测试设备是执行检测的重要工具,提高测试设备的自动化程度是测试效率和精度的有效保障。本文基于实际锂电池检测项目需求,设计并制作一台集成扫码、电压检测和电阻检测功能的双工位锂电池自动测试设备,对其方案规划、结构设计、软硬件开发以及控制策略等方面展开研究。主要研究