【摘 要】
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近年来,锂离子电池(LIBs)以其优异的能量密度和功率密度得到了广泛的研究,使其成为最适合应用于电动汽车和固定存储等新兴市场需求的储能技术。随着对大型储能系统需求的不断增长,对低成本、可持续发展的新型电池技术提出了更高的要求。由于地球的丰富性和成本效益,近年来可充电钾离子电池(PIBs)的发展备受关注,钾表现出与锂相似的物理化学性质,为了解决锂的可用性和成本问题,PIBs的开发越来越受到人们的关注
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近年来,锂离子电池(LIBs)以其优异的能量密度和功率密度得到了广泛的研究,使其成为最适合应用于电动汽车和固定存储等新兴市场需求的储能技术。随着对大型储能系统需求的不断增长,对低成本、可持续发展的新型电池技术提出了更高的要求。由于地球的丰富性和成本效益,近年来可充电钾离子电池(PIBs)的发展备受关注,钾表现出与锂相似的物理化学性质,为了解决锂的可用性和成本问题,PIBs的开发越来越受到人们的关注。由于碳在循环时可以作为弹性缓冲载体以增加电极材料的稳定性,并且孔道结构丰富和导电性高,使其无论作为保护
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随着新一代电动工具、便携式电子设备功耗需求的增加,高性能锂离子电池(LIBs)的开发越来越受到重视。电极材料作为脱嵌锂离子的宿主,对电池性能起着至关重要的作用。目前阴极材料发展成熟,开发新型高性能阳极材料是进一步提升LIBs性能的有效途径。LIBs的阳极材料以石墨为主,但其理论嵌锂比容量偏低(～372 mAh/g)。而Si和过渡金属氧化物阳极材料大多都具有较高的理论比容量。目前,Si材料具有最高理
材料中的氢泡和氦泡现象通常会导致材料脆化进而威胁到核设施的安全和稳定运行。由于复合材料界面两侧的物理和化学性质存在较大的差异,所以界面往往被认为是腐蚀和断裂的源头。更重要的是,复合材料的界面区域具有一定的俘获氢氦原子的能力,这对散裂中子源和硼中子俘获治疗肿瘤装备(Boron Neutron Capture Therapy,BNCT)的复合靶材来说是一个潜在的隐患。因此,本论文通过第一性原理计算方法
随着大科学工程装置、新能源、现代医疗和交通等领域的快速发展,超导磁体的理论和应用研究正朝着大型化、强磁场和高载流的方向发展,并将带来变革性的技术进步与突破。由于所处的强磁场、大电流和极低温等复杂环境,超导磁体在服役过程中不可避免地会受到强电磁力作用而产生力学变形,同时多场相互作用的耦合行为也会对超导磁体的性能产生显著影响,甚至引发磁体的性能退化和功能失效。因此大型、高场超导磁体的研制及安全稳定运行
将可再生的太阳能转换为电能可以实现可持续性能源产出,这需要高效、稳定且低价的太阳电池来实现。无机材料化学稳定性好,许多无机半导体具有很好的太阳光吸收能力,同时材料的载流子扩散长度也比较长,在太阳电池中有很好的应用前景。发展无机异质结薄膜的溶液法加工技术,对于获得低成本太阳电池十分关键。三元化合物铜铟硫(CuInS2)具有成分毒性小、化学稳定性好、带隙(1.5-1.6 eV)与太阳光谱匹配和吸收系数
LiFePO4具有较高的容量,低廉的价格,高的安全性以及环境友好等优点,被认为是最有应用前景的锂离子电池正极材料。但该材料存在较低的电子电导率,低的锂离子扩散速率和能量密度,以及低温性能不佳等问题,限制了其在锂离子动力电池领域的大范围应用。目前,研究人员大多采用溶剂热法合成高性能的LiFePO4纳米晶,但该方法由于产率低,成本高等原因,不适用于大规模生产。虽然传统的水热合成法具有成本低,产物粒径均
核电与水电、火电并列为世界能源的三大支柱,在世界能源结构中占有重要地位。作为一种清洁、可靠和高效的能源,核能不仅成为人类可使用的重要能源,也是人类应对能源危机及全球气候变化的重要手段。核电站的长期、安全与稳定运行强烈依赖于结构材料的使役行为。经验表明,腐蚀是导致核电结构材料发生失效的主要原因之一。腐蚀通常仅发生在材料近表面范围内。因此,近表面微观结构对核电材料的腐蚀行为有着重要影响。加工工艺是导致
电池作为重要的电能储存装置,广泛应用于生产和生活中的各个领域,其中锂电池具有较高的储能密度和较长的循环寿命,在所有二次电池中脱颖而出被广泛研究和应用。锂电池主要由正极、负极、隔膜和电解液组成,其中隔膜在电池中不参与任何反应,只提供Li+传输的通道。隔膜的性能直接决定着电池的界面结构及电阻,影响着电池的容量、循环和安全性能。目前锂电池多采用化学稳定好的聚烯烃隔膜,但由于聚烯烃隔膜存在熔点低、与电解液
随着社会的发展,人们对现有电池技术在能量密度、安全性、可持续方面有着更高的期望。有机材料因其结构可设计、形状可变、资源可持续性等特点成为完善储能技术极好的选择。其结构的多样性使得有机材料在锂电池中可作为有机活性材料、固态电解质及粘结剂。有机电极活性材料由于理论容量高、结构可设计性等特点成为下一代高能量密度电池的选择之一。而有机聚合物电解质因高安全性、与电极界面稳定、良好的可加工性能及良好的柔性特征
锂离子电池(LIBs)因其能量密度高、循环稳定性好、环境友好等优点引领了便携式智能电子设备的市场。但是有限的资源和不均匀的分布导致锂资源价格太高,从而阻碍了锂离子电池在大规模储能方面的进一步发展。由于钠/钾资源丰富,成本低廉同时具有和锂相似的电化学性质,钠/钾基储能设备作为具有广阔应用前景的下一代能源存储系统,已经成为人们关注的焦点。其中钠/钾离子混合电容器(SIHCs/PIHCs)因其能够结合离