【摘 要】
：
锌-空电池具有高的理论比能量密度,安全无污染,结构简单,且锌资源储量丰富、价格低廉等优点,因此成为新一代绿色电池的代表之一。然而,锌-空电池的空气电极涉及到动力学迟缓的氧还原反应（ORR）和析氧反应（OER）,需要高效稳定的催化剂来保证电池的性能。寻找到可以替代贵金属（如铂、铑、钌等）的廉价催化剂尤为重要。大量研究表明铁、钴等非贵金属与杂原子掺杂的碳基材料复合在一起,可以作为优异的ORR或OER催
论文部分内容阅读
锌-空电池具有高的理论比能量密度,安全无污染,结构简单,且锌资源储量丰富、价格低廉等优点,因此成为新一代绿色电池的代表之一。然而,锌-空电池的空气电极涉及到动力学迟缓的氧还原反应（ORR）和析氧反应（OER）,需要高效稳定的催化剂来保证电池的性能。寻找到可以替代贵金属（如铂、铑、钌等）的廉价催化剂尤为重要。大量研究表明铁、钴等非贵金属与杂原子掺杂的碳基材料复合在一起,可以作为优异的ORR或OER催化剂,甚至双功能催化剂材料。本论文从储量丰富且价格低廉的过渡金属钴为出发点,选择不同杂原子掺杂的碳材料作为导电性优良的多孔碳基材料与金属钴进行复合,系统地研究了材料组成对催化性能的影响。本论文的主要研究内容如下:（1）废弃生物质鱼鳞作为碳源,经KOH活化得到多孔的、高比表面积的碳材料,作为ORR活性位点的载体。利用Co2+与1,10-邻菲罗啉（Phen）之间的配合作用,得到的Co-Phen配合物具有很强的吸附作用,大量附着在碳基体上,再经热解原位产生丰富的Co-Nx活性位点。制备得到了负载Co纳米颗粒及Co-N-C高活性位点的三维多孔碳材料,作为氧还原催化剂,其半波电位为0.87 V。当该催化剂应用在自制的一次锌-空电池的空气电极中,电池的最大功率密度表现为135 m W cm-2,优于商业20%Pt/C的98 m W cm-2。（2）通过简单灵巧的溶胶-凝胶法合成了CoSx(Co1-xS和Co9S8)纳米颗粒包覆在N,S共掺杂的碳纳米片材料。尿素同时充当碳源和氮源,利用柠檬酸与Co2+的络合作用,将钴、氮、碳三种元素集成在一起。实验系统讨论了硫的掺杂对于催化性能的影响,以及硫化温度是如何改变结果催化剂中硫化钴颗粒的组分。实验结果证明,硫化温度为800oC时,材料中高含量的吡啶氮和石墨化氮以及存在于两相硫化钴颗粒中可能的协同作用赋予其优秀的双功能催化活性。该材料作为可充电锌-空电池的空气电极催化剂,电池经过48 h的充/放电循环后,其性能的衰减远远低于以Pt/C+RuO2作为催化剂的电池。
其他文献
干涉散射显微成像技术是一种基于光散射的远场光学成像方式,其探测原理是由待测颗粒散射光与同路径参考光相互干渉。纯散射探测的颗粒信号强度是与颗粒直径的六次方（6）成正比,而干涉散射探测的颗粒信号是与颗粒直径的三次方（3）成正比,因此随着纳米颗粒尺寸的不断减小干涉散射显微成像技术凸显更高的探测灵敏度。相对于荧光显微探测,瑞利散射体的散射信号不存在闪烁、饱和及被漂白的问题,因此该技术可以长时间实时探测散射
近年来,由于生活水平的提高以及饮食的不规律,越来越多的人开始患上糖尿病。糖尿病需要早发现早治疗,然而现在的糖尿病检测装置需要收集患者的血液,这样便有交叉感染的风险,所以急需一种便捷同时风险较低的检测方式。在这种背景下,气体传感器得到了快速发展的机会。MOFs材料作为一种新兴的气敏传感器材料,以其独特的优势成为了当下研究的热门。本文主要研究MOFs材料中的Zn O@ZIF-71材料对丙酮的气敏性能。
近年来,随着我国核电行业的快速发展,对乏燃料贮运材料的需求越来越大。将硼元素添加到不锈钢中制备成含硼不锈钢,其除了具备优异的吸收热中子和γ射线的能力外,还具备较高的强度和良好韧性,所以含硼不锈钢不仅可以作为屏蔽材料也可以充当结构材料进行使用。但随着钢中硼元素含量的增加,大量共晶硼化物组织会沿奥氏体晶界析出,共晶组织的增多将恶化含硼不锈钢的热加工性能、力学性能、焊接性能等,导致加工难度较大。因此,开
伺服系统是用来精确地跟随某个过程的反馈控制系统,广泛应用于军事、航空、数控机床、电动汽车等各个领域。典型的伺服控制系统由驱动器与电动机构成。交流永磁同步电动机（PMSM）因其控制性能方面的优势,成为伺服系统的主要执行部件。弱磁算法是一种常见的改善伺服系统性能的方法;无位置传感器控制能显著提升伺服系统的适应性和容错性。本文首先介绍永磁同步电机的基本结构,并通过坐标变换理论分析了电机运动的数学模型。随
目的:通过检测医院病房空调过滤网积尘中与多重耐药菌（MDRO）相关的抗生素抗性基因（ARGs）污染种类、水平及分布特征,以了解一段时间内医院不同科室病房环境中可能存在的耐药菌污染状况,为医院病房环境的清洁消毒以及医院感染的管理与控制工作提供一定的参考依据。方法:选择武汉市A、B两家大型综合医院为研究对象,在2018年11月至2019年11月期间按不同季节分批次采集了共85个不同科室病房空调回风口过
IN718是以体心立方（γ”）相以及面心立方（γ’）相为第二项强化析出相的沉淀硬化的镍基高温合金。该材料由美国国际镍公司于1959年研发,后续我国也逐步开展了相关合金的研究,并根据IN718合金材料成分及特性的基础进行了自我改良与优化,最终研制出了性能与IN718非常接近的镍基高温合金,其中国牌号为GH4169。该合金通常采用真空感应+真空自耗重熔（VIM+VAR）两联或真空感应+电渣重熔+真空自
TC4钛合金由于其比强度高、塑性好、焊接性好、耐腐蚀好以及高温性能优良等特点,被广泛应用于生物医用、船舶制造及航空航天等领域。TC4钛合金在长期服役过程中受到交变载荷作用,容易产生疲劳失效致使其变形甚至断裂,而金属材料在冶炼过程中不可避免地存在微裂纹,当外加载荷超过某一临界数值时,裂纹即产生失稳扩展,因此,对TC4钛合金的断裂韧性及疲劳裂纹扩展速率进行较为精准的测量至关重要。TC4钛合金的疲劳裂纹
锂离子电池因重量轻、能量密度高、循环稳定性好等优势已成为新一代绿色能源的主力军。随着电动汽车和智能化时代的来临,锂离子电池的市场规模不断增加,其对锂离子的性能也提出更高的要求。目前商业化锂离子电池的主要负极是石墨,它的能量密度和功率密度较低,难以满足当前的市场需求。与石墨相比,硬碳负极具有更高的比容量、更优的倍率性能和更好的安全性,是石墨负极最有潜力的替代者之一。然而它的库伦效率仅85%左右,是其
低氮燃烧锅炉水冷壁高温腐蚀和结焦时有发生,直接危害到了锅炉安全、经济运行。锅炉水冷壁高温腐蚀和结焦与燃烧器布置和配风方式直接相关,研究锅炉燃烧组织调整与燃烧工况优化的方式可以有效改善高温腐蚀与结焦。因此,本文以某电厂300 MW四角切圆低氮燃烧锅炉为研究对象,运用数值模拟与试验验证相结合的方法,深入研究了水冷壁防高温腐蚀和结焦的方法。本文首先对低氮燃烧改造后BMCR工况进行了数值模拟,通过试验验证
五轴加工具有较高的加工效率和精度,有较为广泛的加工范围。确定合理的刀轴方向即保证刀具与被加工件不发生碰撞干涉是五轴加工顺利进行的一个重要条件,而刀轴方向的确定很大程度上被刀轴方向可行域限制,因此求解刀轴方向可行域十分重要。据本人有限知识范围,针对当前刀轴方向可行域的求解过程复杂且计算量大耗时长等不足,本研究依据加工工艺和几何特性对刀轴方向可行域的约束,基于并行计算研究了一种优化的刀轴方向可行域矩阵