【摘 要】
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近年来,锂硫电池由于具有能量密度高、原料来源丰富、成本低廉、绿色环保等优势,成为极具发展潜力的新型二次电池体系之一。但是,硫作为正极材料,仍存在以下问题:(1)硫及其放电产物Li2S的导电性差;(2)硫在充放电过程中会产生可溶于电解液的多硫化物中间产物,导致活性物质的损失;(3)硫在充放电过程中存在大的体积膨胀,造成正极结构的坍塌。碳材料由于具有优异的导电性以及形貌的多样性,将其与硫复合作为锂硫电
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近年来,锂硫电池由于具有能量密度高、原料来源丰富、成本低廉、绿色环保等优势,成为极具发展潜力的新型二次电池体系之一。但是,硫作为正极材料,仍存在以下问题:(1)硫及其放电产物Li2S的导电性差;(2)硫在充放电过程中会产生可溶于电解液的多硫化物中间产物,导致活性物质的损失;(3)硫在充放电过程中存在大的体积膨胀,造成正极结构的坍塌。碳材料由于具有优异的导电性以及形貌的多样性,将其与硫复合作为锂硫电池正极材料可以有效地提高正极的导电性并缓解多硫化物的溶出。然而,碳材料与多硫化物之间仅存在微弱的物理相互
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开发具有高能量密度和功率密度以及良好安全性能的电极材料是近年来锂离子电池领域的研究热点。传统电极材料中较低的锂离子扩散速率限制了电池的充放电速度，同时电极材料在充放电过程中存在的体积膨胀、粉化等问题严重影响了锂离子电池的循环寿命和安全性。针对以上问题，本论文从电极材料的储锂机制着手，研究具有快速储锂性能和结构稳定的赝电容储锂材料MoS2。通过不同实验方法制备层间距扩大的MoS2，并系统研究扩层Mo
受环境保护的压力,新能源的开发与利用受到各国的重视.微网作为分布式能源的有效应用手段受到越来越多的关注.通过整合各种能源到系统中,促进了分布式发电(DG)和可再生能源的渗透性,提高了供电可靠性,缓解了化石能源造成的环境问题.然而,由于分布式能源一般采用逆变器接口,增加了微网控制的难度,使得微网的运行特性与传统电网有很大的不同.同时,微网的低惯性、出力的间歇性和随机性,又增加了维持能量平衡和网络稳定
超级电容器是一种比电池和传统双电层电容器具备更高功率密度和能量密度的存储电荷的媒介。但是,在实际应用过程中,电极的表面状态、成分结构和基本性质等因素的变化将显著影响电极与电解液的相互作用,从而改变超级电容器的工作效率并产生不可逆转的能量损失。由于泡沫铜的三维网络骨架能够为电解液的扩散以及离子传递提供充足的传输通道,本课题以泡沫铜为铜源和集电器,研究铜基纳米复合电极的制备方法及其电化学性能的影响因素
先进的储能技术对人类社会的发展起着至关重要的作用,锂离子电池由于其优异的储能特性,广泛地应用于社会生活生产之中。目前,商业化的锂离子电池电极材料以无机材料为主,其能量密度、功率密度、安全性、成本、环保性、可持续性等方面的不足严重制约了锂离子电池的进一步应用。与无机电极材料相比,有机羰基电极材料具有成本低、环保、生物可再生、多样性、可设计性的优点,进而得到科研工作者越来越多的关注。有机羰基小分子作为
由于有机无机杂化钙钛矿材料具有较高的光吸收系数、高载流子迁移率、制备工艺简单、成本低廉等优点,近年来受到广泛的关注,基于有机无机杂化钙钛矿材料的新型太阳能电池在短短七八年间发展迅猛,目前其光电效率已足以和商业化的硅基太阳能电池相媲美。但电池器件中较为严重的迟滞现象、低稳定性以及原材料成本问题等诸多问题也限制了其大规模商业化应用,亟待解决。针对以上问题,本论文以高效稳定钙钛矿太阳能电池为研究目标,以
储能介质电容器因其高功率密度、高输出电压、长使用寿命而被广泛应用于现代电力电子系统中，如激光武器、粒子束武器、电磁发射器、综合全电力推动战舰等军事领域，以及材料表面改性和清洗、粒子束切割与焊接、石油勘探、混合动力交通工具等工业及民用领域。储能介质电容器的性能主要由内部的电介质决定。反铁电 (AFE)材料由于高饱和极化强度、低剩余极化强度、反铁电到铁电相变的存在而具有较高的储能密度，成为储能介质电容
磷基材料具有比容量高、储量丰富、工作电位较低等优势,因此在高比能锂离子电池、低成本钠(钾)离子电池等下一代电池技术中被认为是极具前景的负极材料。但是磷基材料导电性差,而且在电化学过程中有较大的体积膨胀,导致其电化学动力学性能和稳定性较差。本论文从纳米结构构筑以及三元新材料体系设计两方面对以上问题的解决进行了研究,开发了基于磷基材料的高性能碱金属离子电池负极材料,并深入研究了其电化学性能和储能机制。
超级电容器(supercapacitor)又称电化学电容器(electrochemical capacitor),是一种介于传统电容器与电池之间的新型储能装置,具有功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽、免维护以及与环境友好等特点,可应用于智能电网、电动公交车、消费电子产品、智能可穿戴器件等领域。然而,与可充电电池相比,其较低的能量密度限制了其作为独立电源得到更广泛的应用。为了提高超
自2009年以来,钙钛矿太阳能电池(PSCs)引起了广泛关注。功率转换效率(PCE)从3.8%迅速提高到23.7%,接近单晶硅太阳能电池。尽管已经实现了很高的PCE,但有机无机杂化钙钛矿中含有机阳离子(例如甲胺(MA)和甲脒(FA)),其在环境中(如水分、氧气、热和紫外线)稳定性较差,尤其是在热应力下易挥发。改善其稳定性最理想的解决方案是用无机阳离子(例如Cs和Rb)完全取代有机阳离子。迄今为止,
利用可再生能源发电避免过度依赖化石燃料是提供清洁电力供应的有效途径。并且随着电力电子技术的飞速发展，可再生能源接入电网比例不断增加，但其具有固有的间歇性和随机性，可再生能源接入电力系统对电力供应的安全稳定经济运行带来挑战。 需求响应参与电力系统频率/电压稳定控制是保证系统稳定运行的一项有效可行的措施。本文首先分析和研究负荷的功率需求弹性。描述了表征负荷特性的指标—负荷时间弹性，其表明负荷在用电时