【摘 要】
：
镁离子电池负极材料的研究主要集中在镁金属和过渡金属及其合金上,其在充放电过程中存在严重的体积膨胀等问题,这使得镁离子电池存在安全隐患。低价锰基化合物电化学反应电位较高,能够避免金属镁的析出,并且具有理论比容量较高、成本低和环境友好等优势,是一种非常有研究价值和应用前景的镁离子电池负极材料。本文尝试利用Mn S、MnCl_2和MnF_2作为镁离子电池负极材料,系统地研究了电极材料的制备方法、物理化学
论文部分内容阅读
镁离子电池负极材料的研究主要集中在镁金属和过渡金属及其合金上,其在充放电过程中存在严重的体积膨胀等问题,这使得镁离子电池存在安全隐患。低价锰基化合物电化学反应电位较高,能够避免金属镁的析出,并且具有理论比容量较高、成本低和环境友好等优势,是一种非常有研究价值和应用前景的镁离子电池负极材料。本文尝试利用Mn S、MnCl2和MnF2作为镁离子电池负极材料,系统地研究了电极材料的制备方法、物理化学性质、电化学性能和储镁机理。具体研究内容及重要结论如下:采用醋酸锰作为锰源,硫脲作为硫源,通过溶剂热反应,探究了温度和时间对Mn S物相、形貌及其电化学性能的影响。XRD、SEM测试结果表明,反应温度在170℃反应12 h时制备的产物为单一纤锌矿结构Mn S,其结晶度高,分散性较好,由粒径约为1μm左右的球形颗粒组成。电化学测试结果表明,170℃下反应12 h制备的硫化锰电极材料首次放电比容量为155.75 m Ah·g-1,首次库伦效率为93.0%,电化学性能最优,均一的球形颗粒可以提升其电化学性能。制备了无水MnCl2和MnF2作为镁离子电池负极材料,发现MnCl2和MnF2作为镁离子电池负极材料是可行的。TG-DSC分析发现,在氩气保护下,200℃可以除去氯化锰样品中的结晶水。恒流充放电测试结果表明,在1.0 V和0.5 V附近出现较稳的充放电平台,首次放电比容量为149.8 m Ah·g-1,首次库伦效率为80.8%。XRD测试结果表明,Mn CO3和HF合成的MnF2结晶度较好,其首次放电比容量为50.1 m Ah·g-1,经50次循环后容量保持率为27.8%,对比发现MnF2和MnCl2样品具有相似的电化学性质。进一步实验,发现低价锰盐在该电解液体系不能稳定存在,易和电解液相互作用,在有电流通过时使镁电极发生较为复杂的反应,导致电极材料失活。利用碳复合来改善氯化锰电极材料的稳定性,发现碳复合后样品电极的反应阻抗大大减少,材料的导电性得到明显提升,但充放电测试结果表明,碳复合对电极材料的循环稳定性影响不大。
其他文献
近年来,随着国家鼓励军民融合等相关政策的出台,脉冲功率技术应用范围从国防科研、高新技术研究逐渐扩展到民用工业应用领域。Tesla变压器脉冲源所具备的重复频率高、体积小、能量转换效率高等特点非常适合于工业应用场合。目前,已有学者开展其在电脉冲破碎、静电除尘、食品杀菌、水污染处理等方面的应用研究。随着应用范围的扩大,Tesla变压器的设计要求也越来越高,重频化、模块化、小型化是其未来的发展方向。现阶段
斜盘式轴向柱塞泵作为液压系统中最为关键的压力源,在许多的机械设备中都有着相关应用。在多数的应用环境下,柱塞泵的工作环境都是较为恶劣的,这导致了柱塞泵容易产生故障情况,威胁财产与人生安全。本文以流固耦合的柱塞泵模型对柱塞泵常见故障之一的斜盘磨损故障展开研究,目的就是为斜盘式轴向柱塞泵的斜盘磨损故障研究拓宽思路及方法。主要的研究工作与成果如下所示:(1)基于ADAMS与AMESim建立柱塞泵虚拟样机模
行人再识别也称行人重识别,是利用计算机视觉技术判断图像或者视频序列中是否存在特定行人的技术,广泛被认为是一个图像检索的子问题。具体地说,人为给定一个监控行人图像,并
以近平滑假丝酵母ATCC 7330为实验菌株,通过均质破碎、离心、双水相处理后,最终获得的近平滑假丝酵母ATCC 7330中所含的粗酮基还原酶,并同时建立了一个简单高效酶活检测方法,为酮基还原酶的获取创造了一个方便快捷的实验方案,也为此酮基还原酶的进一步相关研究奠定了坚实的实验基础。本实验研究结果如下:1.研究了近平滑假丝酵母ATCC 7330酶活的测定方法,并通过不断地改进优化,最终确定了使用均
近年来,大量学者开始关注中国文化的翻译,而中国特色词汇的翻译是其中的一个分支。文化特色词是指某种语言或某个民族中特有的词汇或表达法。而中国特色词反映的是中国博大精深的传统文化和与时俱进的社会主义先进文化。习近平主席作为国家主席和人民领袖,代表着中国形象,在治国理政实践中发表了一系列重要讲话,他的语言风格朴实平和,具有感染力和号召力。习主席演讲中的四字词、专有名词和古语等都反映了中国特色。本文以语境
锂硫电池具有理论能量密度高(2600Wh kg-1)、成本低和环境友好等优点,被认为是最有前途的储能系统之一。然而,锂硫电池仍然存在硫电子导电率低、可溶性多硫化物导致的“穿梭效应”以及硫正极的体积膨胀等问题尚待解决。因此,探究具有高容量和优异循环稳定性的锂硫电池仍是当前广大研究人员的研究热点。本文基于极性MXene(Ti_3C_2Tx)材料,将氧化石墨烯(GO)和导电聚合物分别插入MXene片层构
氯化氨基酸不仅能在体内中性粒细胞中,通过髓过氧化物酶利用过氧化氢和氯离子产生的有效氯氯化氨基酸生成;也能在体外水消毒处理过程中,通过氨基酸与含氯消毒剂生成。研究表明,氯化氨基酸本身及其代谢降解产物都具有较高的细胞毒性和遗传毒性,因此,有关氯化氨基酸及其代谢降解的研究引起了广泛关注。然而,受目前的分析检测手段所限,对于氯化氨基酸降解机制的认识还存在不足。为此,本论文运用量子化学方法,以甘氨酸、丙氨酸
我国胡萝卜种植面积和总产量均稳居世界第一,但大多数地区仍然采用人工收获与半机械化收获并存的收获方式。人工收获劳动强度大、效率低,半机械化收获存在经济成本高等问题,无法满足胡萝卜规模化收获要求。松土铲作为胡萝卜联合收获机重要部件,现有研究主要针对中耕期深松铲进行结构设计,并未结合胡萝卜生产模式及收获农艺要求研制专用松土铲,常规深松铲适应性差,影响机具作业质量及功耗。因此,亟需开展与胡萝卜收获模式相匹
超分辨率重构技术在实际应用中具有重要的意义,分辨率更高的图像能够为许多基于图像的任务提供更多发展的可能。然而在现实世界中,高分辨率的图像与视频在获取时往往受到很多其它因素的限制。因此,设计实现高效的超分辨率重构算法成为了计算机视觉领域的重要任务。目前,超分辨率重构技术根据重构对象的不同,主要分为面向单幅图像的超分辨率重构技术和面向视频的超分辨率重构技术。其中,面向单幅图像的超分辨率重构技术通过算法
近年来,随着电动汽车技术的不断成熟,加之又能缓解城市环境问题,越来越被人们所接受,但是电动汽车行驶里程也成了制约其发展的关键因素。在城市路网中存在大量的信号交叉口,如何对电动汽车进行合理的路径规划,降低能耗提升续航里程具有十分重要意义。本文针对城市信号交叉口和能耗问题对电动汽车进行路径规划,并结合不同风格驾驶员的能耗差异,对信号交叉口处电动汽车的能耗影响因素进行研究。具体研究内容如下:(1)对比分