【摘 要】
:
由于人们对能源的消耗不断增长导致现代社会对先进储能电池的需求迅速增加,锂离子电池由于其比能量高,比容量大,使用寿命长等优点得到了广泛的应用,但由于其成本高且容易引起安全事故,因此需要开发成本低且安全环保的电池作为新型储能电池。水系可充电锌离子电池由于其低成本、安全和环保等优点而受到广泛关注。二氧化锰由于其成本低、比容量大等优点,是一种很有前途的正极材料,但其较差的导电性和锰的溶解问题,导致其循环性
论文部分内容阅读
由于人们对能源的消耗不断增长导致现代社会对先进储能电池的需求迅速增加,锂离子电池由于其比能量高,比容量大,使用寿命长等优点得到了广泛的应用,但由于其成本高且容易引起安全事故,因此需要开发成本低且安全环保的电池作为新型储能电池。水系可充电锌离子电池由于其低成本、安全和环保等优点而受到广泛关注。二氧化锰由于其成本低、比容量大等优点,是一种很有前途的正极材料,但其较差的导电性和锰的溶解问题,导致其循环性能较差而限制了其实际应用。δ-MnO2是层间距为0.7 nm的层状结构材料,理论上易于实现Zn2+的嵌入和脱出,但是在实际应用中,层状结构却表现为比容量低、结构稳定性差等问题。针对以上问题,本文首先通过水热法制备了铁掺杂的δ-MnO2,将铁离子预嵌入到δ-MnO2层间起到结构柱的效应,并且铁离子的掺杂提高了氧空位的浓度,促进了Zn2+的嵌入/脱出,提高了放电容量。在碳纸基底上0.1 A·g-1的电流密度下循环200圈后的容量保持率比对照组提高了13.6%。为了进一步提高电化学性能,提升活性物质的负载量,简化制备过程,将铁掺杂δ-MnO2用水热法原位生长在碳布上,避免了粘结剂的使用,提升了活性物质的利用率,在1 A·g-1的电流密度下循环1000圈后的容量保持率为67.80%,相对于碳纸基底提高了28.48%,对应的可逆容量从53.68 m Ah·g-1提高到139.52 m Ah·g-1。为了进一步提高δ-MnO2的性能,本文以碳布为基底,同时对δ-MnO2和碳布基体进行氮掺杂。碳布上氮的掺杂提高了导电性,XPS研究表明δ-MnO2上氮掺杂增加了氧空位比值从23.59%提高到36.48%,提升了二氧化锰的电导率和活性的同时,N-Mn键抑制了δ-MnO2循环过程中Mn的溶解。循环伏安法研究表明,在1 m V/s扫描速度下,N-CC@N-MnO2电极赝电容贡献占比从76.5%增加到82.9%,在大电流密度下有较好的电化学性能,恒电流间歇滴定法和电化学阻抗谱研究表明氮掺杂提升了离子的扩散系数的值将近一个数量级,根据恒电流充放电实验表明,在1A·g-1的电流密度下,N-CC@N-MnO2循环2000后容量保持率为94.6%,可逆容量为161.0 m Ah·g-1,而CC@MnO2循环1000后的容量保持率为40.5%,可逆容量仅为63.6 m Ah·g-1。非原位XRD研究表明正极的反应机理为H+/Zn2+的共嵌入/脱出机理。
其他文献
柔性神经电极可在生物组织表面实现稳定贴附并进行电流信号采集,作为可穿戴电子设备使用,可广泛应用于生物组织的界面。然而,大多数薄膜状柔性电极使用时粘度大,使用过程中往往需要复杂的人工操作使电极铺展,或需要较厚的支撑层来支撑薄膜在空气中的形态,因此有必要对电极的铺展性能进行研究。本课题制备了一种自铺展柔性神经电极(PU-PAA-Au),自铺展PU-PAA-Au电极由改性聚氨酯和金纳米层制备。基底材料通
现代漆画是一个自诞生起就具有独特魅力的新兴画种,它源自于传统漆工艺又汲取了现代绘画艺术的精华,既拥有着漆艺八千年历史带来的民族文化底蕴,又融合了现代丰富多元的绘画形式,具有工艺性与绘画性相统一的独特美感。这种艺术魅力体现在一代代漆画人对漆画艺术追求的过程中,通过汲取国内外艺术的精华进行不断的创新,将漆独特的材质语言与绘画艺术在实验中探索整合,使现代漆画的绘画语言在保留漆性的基础上探寻多样化发展。掐
目的 提取全麻患者术中俯卧位管理的最佳实践证据,分析临床应用效果。方法 基于PIPOST原则确定循证问题,全面检索国内外文献数据库,提取最佳证据形成循证实践方案。比较证据应用前(84例)、后(93例)全麻下俯卧位手术患者压力性损伤发生率;同时比较证据应用前后68名护士的术中俯卧位管理相关知识得分及护士对7条审查指标的执行率。结果 护士俯卧位管理知识考核成绩从证据应用前的66.53分提升至78.47
随着越来越严苛的环保制度要求,燃油的脱硫已成为一项重要的研究课题。在燃油脱硫技术中,催化氧化脱硫(oxidative desulfurization,ODS)因操作简便和反应条件温和等优点受到了研究人员的广泛关注。为此,高效氧化脱硫催化剂的研制是该领域的一个研究热点。研究表明,在金属有机骨架材料UiO-66(Zr)中单元羧酸的引入能提升其催化性能。然而,该类材料的合成通常在溶剂热条件下进行,无溶剂
力致发光材料在受到外界应力刺激时,发光强度与应力大小间存在很强关联性,这种独特的发光特性使其在传感、检测、存储、高级防伪等领域具有很大的应用前景。近年来,如何提高力致发光材料发光性能成为研究的重点问题。目前普遍采用调控稀土离子掺杂浓度的方式进行性能的提升,但效果一般。本论文通过掺杂Y3+离子引入电子陷阱,对材料的力致发光性能进行提升。具体的研究工作如下:为确定力致发光材料最佳烧结温度,分别在105
世界工业化的飞速发展,使环境污染日渐加剧,其中重金属污染严重威胁着人类的健康。作为主要的重金属污染源,六价铬(Cr(VI))可以对生物体造成不可逆的损伤。相对于剧毒的Cr(VI),人们倾向于将其还原为化学活性和毒性较低的Cr(III)。在此背景下,绿色清洁且无二次污染的光催化技术得到研究人员的关注。过渡金属二硫属化物(TMDs)因具有独特的二维层状结构而受到广泛关注。其中,MoSe2因具有窄的带隙
时间作为一个比较抽象的概念,始终是人类生存思考的重要命题。科学技术以及哲学理论的发展推动,不断更新和填补对时间的认知。视觉艺术家在其领域用不同的媒介、概念以及方法,将抽象的时间概念具体化表现。现当代艺术所具有的开放性,表达的多元化突破了以往艺术的形式边界,经过视觉艺术家的尝试和实验,时间作为艺术的主题,为艺术提供了更多的可能性。第一部分通过梳理古今中外不同的时间概念,现代物理学、哲学对时间的论述,
高性能的近红外反射材料是缓解城市“热岛效应”的有效途径,目前研究主要以无机材料为主。无机材料近红外反射率高,但部分存在光污染、价格昂贵、毒性等问题。有机材料生物相容性好、结构可设计性强,具有很好的研究前景,但有机材料研究较少,且其近红外反射机理尚不明确,是目前研究所面临的挑战。本论文以结构可设计性强的酞菁为研究对象,首先利用密度泛函理论(DFT)对Fe、Co、Cu、Zn四种过渡金属配位酞菁进行电荷
2017版《普通高中语文课程标准》中提出了整本书阅读任务群,明确了该任务群在培养学生核心素养、完善人格、塑造性格等方面的重要作用。《乡土中国》是一部真实、严谨的学术类著作,描述了20世纪初中国农村社会以及背后的农耕文明生活方式,对于中学生的掌握乡土社会的历史文化、培养学生思辨性阅读思维意义重大。现阶段有关《乡土中国》整本书的研究大都集中在教学策略、教学实践以及反思上,但针对《乡土中国》整本书阅读活