【摘 要】
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水系电池由于具有成本低、环境友好、安全等优势而具有极高的研究价值。开发高性能的水系电池负极材料是构筑高性能水系电池并推动其应用的关键。而现有的负极材料中,铋(Bi)基电极材料具有理论容量高、电位窗口宽、环境友好等优点而备受关注。但是,关于铋基电极材料相结构对电化学性能的影响、如何提高电极稳定性、电化学反应机制等方面研究不够系统,因此在合成制备和电化学改性方面缺乏理论指导。本论文围绕Bi_2O_3、
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水系电池由于具有成本低、环境友好、安全等优势而具有极高的研究价值。开发高性能的水系电池负极材料是构筑高性能水系电池并推动其应用的关键。而现有的负极材料中,铋(Bi)基电极材料具有理论容量高、电位窗口宽、环境友好等优点而备受关注。但是,关于铋基电极材料相结构对电化学性能的影响、如何提高电极稳定性、电化学反应机制等方面研究不够系统,因此在合成制备和电化学改性方面缺乏理论指导。本论文围绕Bi_2O_3、Bi-Bi_2O_3、Bi三种电极材料展开研究,从材料结构出发,探究铋基电极电化学性能的影响因素和电化学
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III-V族化合物半导体材料大都具有直接带隙结构,利用这种材料体系制备的III-V族太阳电池光谱响应特性非常优异,可获得最为理想的光电转换效率,且其具有较强的抗辐射能力和较好的耐高温性能,已广泛应用于各类空间飞行器中。III-V族化合物太阳电池持续引领了最高转换效率太阳电池的发展,外延生长技术和器件工艺水平的快速发展使得单结、双结和三结太阳电池的转换效率接近理论最高值,转换效率的进一步提升需基于光
有机太阳能电池因为可以使用溶液法通过卷对卷工艺制备柔性、质量轻、大面积的器件而获得广泛的关注。在过去的几十年中,研究人员通过合成新型的给体和受体材料、优化活性层形貌和界面、三元策略、器件工程等手段,成功地提高了有机太阳能电池的性能。目前,单节体异质结有机太阳能电池的能量转换效率已经突破15%。为了使有机太阳能电池技术能够步入商业化,与其他无机太阳能电池具有一争高下的能力,研究人员不断地投入精力在表
有效的界面修饰和合适的空穴传输层对于获得高效稳定的p-i-n型钙钛矿太阳能电池至关重要。本文针对当前p-i-n型钙钛矿太阳能电池中阴极界面和空穴传输层中存在的问题展开相关的研究,通过优化p-i-n结构中的“电子传输层(electron transporting layer,ETL)/金属电极”界面和空穴传输层提高了p-i-n钙钛矿太阳能电池的光电转换效率(power conversion effi
“智能结构”的实现需要四个关键要素：传感器、驱动器、控制策略以及可调控的电源供应。压电材料尤其是压电陶瓷在工程领域作为传感器和驱动器的应用已经非常成熟。近几年来，压电材料在环境能量俘获以及无线能量传输领域的应用也已引起世界各国学者的高度关注。从实现“智能结构”所需的四个关键要素不难看出，压电材料已经在“智能结构”中扮演了重要的角色(应用于传感器和驱动器)，而在可以预见的不远的将来，压电材料为“智能
锂硫电池是一种新型二次电池,以单质硫为正极,具有环境友好、成本低廉、能量密度高等优点,有望成为下一代高能电化学储能体系。然而,锂硫电池的实际应用仍面临许多问题,包括S_8/Li_2S_((2))导电性差、放电过程中体积膨胀、高阶硫化物(Li_2S_n,4≤n≤8)的溶解和穿梭等问题,这导致活性材料利用率低、电池容量衰减快,影响其进一步商业化应用。针对以上问题,本文通过构建聚吡咯(PPy)导电网络,
本论文围绕电子传输层、空穴传输层、界面插入层等界面材料的制备、界面特性、器件稳定性及钙钛矿成膜演化过程以及相变机制进行了系统的研究。首先,为推动SnO_2电子传输材料在钙钛矿太阳能电池的应用和发展,对电子传输层材料在工艺和性能方面进行了改进。在正置平面结构钙钛矿太阳能电池中使用溶液法制备的新型SnO_2电子传输材料,代替传统的电子传输材料比如二氧化钛(Ti O_2)等材料,降低制备的温度和生产成本
SF6气体大量用于气体绝缘开关设备(Gas insulatedswitchgear, GIS)和气体绝缘输电管道(Gas insulated transmission line,GIL)等电气设备，由于SF6具有强温室效应，研究SF6的替代气体已成为电力行业的迫切需求。GE公司利用3M公司研发的七氟异丁腈(分子式为C4F7N)与CO2构成混合绝缘气体替代SF6气体用于GIS和GIL，已在现场投运，
铁族金属元素(Fe、Co、Ni等)相对廉价、自然含量丰富,而且铁族金属化合物在锂离子电池、超级电容器、电催化水分解等能量转化领域拥有高的理论容量和潜在的催化活性。因此,本文选用铁族金属化合物作为锂离子电池、超级电容器、电催化析氢反应的电极材料。我们制备了多种具有多孔特征的铁族金属化合物,同时引入多种点缺陷,如金属元素掺杂、表面硫离子改性和氧空位等,用于增强这些电极材料的电化学反应活性和循环稳定性,
高放废物安全处置是当前核能发展和核技术利用面临的突出问题之一,也是放射性废物管理的重点和难点问题。伴随核电的发展,公众和社会对高放废物的安全处置更为关注,我国高放废物的安全处置问题也更为紧迫。当前,高放废物地质处置被认为是最具有工程前景的处置方案。高放废物地质处置方案首要的、也最基础的任务是处置库场址的选择,且场址条件是影响高放废物处置库长期安全的最关键因素之一。鉴于处置库场址的重要性,国际原子能
聚合物基介电电容器具有功率密度高、充放电速度快、损耗低、柔韧性和稳定性好等特点,作为一种极其重要的储能器件,在电力电子和脉冲功率系统中发挥着关键作用。但是聚合物基电介质材料具有相对较低的能量密度,往往需要使用体积较大的电容器以满足储能领域对电容器高储能密度的需求,这对于储能装置的小型化发展是不利的。此外,下一代微电子和电力系统要求能够在高温高场下有效运行的具有高储能密度的介电聚合物材料,然而当前商