【摘 要】
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随着社会经济的发展,二次电池在人们的生产生活中发挥着日益重要的作用。其中具有高能量密度、良好循环性能的锂离子电池在便携式电子设备、电动汽车以及部分智能电网等储能应用上取得了巨大的成功。但是,锂资源有限的储量、地域的分布不均以及不断上涨的价格限制了其大规模的应用。而近年来经济发展带来的日益严重的环境污染,使人们把目光转向了太阳能、风能、潮汐能、地热能等清洁能源,同时对廉价高效的大规模储能装置提出了新
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随着社会经济的发展,二次电池在人们的生产生活中发挥着日益重要的作用。其中具有高能量密度、良好循环性能的锂离子电池在便携式电子设备、电动汽车以及部分智能电网等储能应用上取得了巨大的成功。但是,锂资源有限的储量、地域的分布不均以及不断上涨的价格限制了其大规模的应用。而近年来经济发展带来的日益严重的环境污染,使人们把目光转向了太阳能、风能、潮汐能、地热能等清洁能源,同时对廉价高效的大规模储能装置提出了新的挑战。作为碱金属之一的钠储量丰富而且来源广泛,同时钠具有与锂相似的物理化学性质。因此,钠离子电池在近些
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外加直流电场提高原油采收率是近些年提高原油采收率的一种新技术,油气资源短缺一直都是世界各国面临的一大难题,而国内各大高渗透油田相继进入高含水期,而新探明油藏大多为低渗透油藏,原油开采方式难以满足需要,因此利用外加电场提高采收率有很广阔的发展潜力。本文在电渗理论的基础上搭建了外加电场作用下缝隙介质中两相流数学模型,推导出两相流的有限元方程,并利用COMSOL Multiphysics耦合软件进行有限
锂离子电池(LIBs)能量密度高,循环寿命好,工作电压高、能量密度高,是目前作为二次电池中应用最为广泛的产品。为了适应动力电池发展的需要,锂离子电池负极材料是LIBs重要的一个组成,目前受到了广泛的关注。锂离子电池负极材料过渡金属氧化物来源广泛,且具有很高的理论比容量,被众多研究人员所青睐。锰酸锌(ZnMn_2O_4)作为过渡金属氧化物中的一员,具有过渡金属氧化物所有优点,但是鉴于过渡金属氧化物的
超级电容器是一种新型的储能元件,具有功率密度大,循环寿命长和免维护等优点,被广泛用作小型电子设备的后备电源,以及新能源汽车的动力电源。目前,超级电容器的能量密度较低,生产成本较高,限制了它的推广。因此研究开发能量密度高、廉价的电极材料成了国内外学者的研究重点。镍基层状双氢氧化物的比电容高,石墨烯材料的比表面积大、电导率高,将二者复合,可望获得高性能、成本可接受的新型超级电容器电极材料。本文研究超薄
导电性好是碳材料的特点,当作为电极材料时,其本身也具有非常良好的循环寿命,然而其低的理论比容量已经无法跟上时代的潮流。是以,开发新型锂离子电池负极材料,具有更大的能量密度、更长的使用寿命、更稳定的倍率、更低廉的成本、更安全的工作环境成为当下的研究重点。在众多的电极材料中,ZnFe_20_4基负极材料的理论容量非常大,并且Zn、Fe资源储备丰富,同时也不会对环境造成污染,是一种非常理想的负极材料。但
硼酸铁锂(LiFeBO3)是一种新型具有发展潜力的正极材料,它的优势在于:比容量高(220mAh/g)、能量密度高(660Wh/Kg)、对环境友好以及成本低廉等。但是LiFeBO3材料表面稳定性差和电子电导率低等缺陷严重妨碍其商业化应用。本文在归纳概述锂离子正极材料发展现状的基础上,通过球磨喷雾辅助高温固相法合成LiFeBO3/C正极材料,并对合成工艺(球磨工艺,碳包覆含量以及煅烧条件)进行优化。
橄榄石结构的LiMnPO_4具有原料来源丰富、成本低廉、安全性好及能量密度高等优点,是一种非常具有应用前景的正极材料。然而,LiMnPO_4的电子导电率和离子导电率很低,导致其电化学性能得不到很好地发挥,因此限制了其商业化应用。本文采用溶剂热法合成纳米片状的Li MnPO4,并对其进行掺杂和表面包覆改性来提高其电子电导率、离子电导率和循环性能。采用溶剂热法合成LiMn_(1-x)Fe_xPO_4/
锡的氧化物和硫化物的理论储锂容量远远高于当前锂离子电池中广泛使用的石墨类负极材料,成为新一代锂离子电池的研究热点。但是,锡基负极材料在充放电过程中体积变化大、易粉化脱落,导致其循环稳定性和倍率性能差,不能满足实际应用的需要。本文采用多种方法控制合成了SnQx(Q=O,S;x=1,2)/掺杂碳复合材料,并对其组成、微观结构和储锂性能进行了表征。(1)水热处理SnCl2·2H2O、氧化石墨烯和NH4B
二氧化锡等金属氧化物的理论储锂容量高,被认为是有应用潜力的新一代高容量锂离子电池负极材料。但是,它们在充放电过程中体积变化大、循环稳定性差、倍率性能低,不能满足实际应用的需要。本文结合纳米结构和氮掺杂石墨烯(NG)的储锂优势,采用多种方法构建了SnO_2与NG的纳米复合材料,提高了材料的结构稳定性和储锂性能。(1)以SnCl_4·5H_2O、氧化石墨烯、N,N-二甲基甲酰胺、水合肼为原料,通过溶剂
新能源汽车和智能电网的出现迫切要求发展高功率和高能量密度的锂离子二次电池。在锂离子电池原件中,电极材料扮演了最重要的角色。在负极材料领域,目前已商业化使用的主要是石墨,但因其理论容量低、大电流充放电性能差,限制了其在高容量锂离子电池的应用。为开发高性能的新一代锂离子电池负极材料,本论文合成了Li_2MoO_3、SiO@F-doped C和SiO@F-doped C/Li_2MoO_3三种材料,研究