氮掺杂ZnO/RGO材料对Li/S电池及超级电容器电化学性能的影响

来源 :河北工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zskarl
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
氧化锌(ZnO)在电化学领域有着广泛的应用,在锂硫(Li/S)电池方面,可以与其充放电过程的中间产物(多硫化锂)成键,限制其溶解,从而提高电池的性能。在超级电容器方面,可以提供赝电容,提高超级电容器的能量密度。然而,ZnO的导电性很差且存在较大的体积效应,影响电化学器件的性能。本论文通过氮掺杂以及复合还原氧化石墨烯(RGO)的方式改善ZnO的导电性并缓冲其体积效应,创新性地将其应用在Li/S电池的隔膜改性领域与超级电容器的电极上,深入研究了材料成分-微观形貌-电化学性能之间的规律。本论文主要包括如下工作:(1)制备了氮掺杂ZnO,研究了其用作Li/S电池隔膜修饰材料时对Li/S电池电化学性能的影响规律。XPS测试表明,氮掺杂ZnO与多硫化锂可以形成化学键,以化学方式吸附多硫化锂,阻碍其在隔膜上穿梭,提高Li/S电池的电化学性能。其中,ZnO与尿素的摩尔比为1:3时制得的氮掺杂ZnO改性Li/S电池隔膜时,电化学性能最为优异,初始放电容量达到1022 m Ah g-1,在0.1 C倍率下,恒流充放电100次后,初始电容量的保持率达到75.34%。(2)将氮掺杂ZnO与RGO复合,创新性地应用在Li/S电池的隔膜改性与超级电容器电极,研究了材料制备过程中的反应时长对电化学性能的影响规律。RGO的三维网络可以为氮掺杂ZnO快速传导电子,RGO片层间形成的三维空间可以缓冲氮掺杂ZnO的体积效应,增加复合材料的稳定性。同时,氮掺杂ZnO颗粒又可以抑制RGO片层团聚,增大其有效比表面积。水热反应时长为8 h时制得N-ZnO/RGO材料用于改性Li/S电池隔膜时,可有效提高Li/S电池的放电容量及循环稳定性。在0.1C倍率下,初始放电容量高达1137 m Ah g-1,恒流充放电100次之后,仍具有869m Ah g-1的放电容量。该材料用于超级电容器电极时,氮掺杂ZnO可以提供较高的赝电容,RGO在提供双电层电容的同时,缓冲氮掺杂ZnO的体积作用,从而增加电极材料的稳定性与提高超级电容器的比容量。在循环伏安测试中,显示出较好的倍率性能;在恒流充放电测试中,电流密度为0.5 A g-1时,比电容值达到249 F g-1
其他文献
目的研究甲状腺良性结节射频消融(radiofrequency ablation,RFA)治疗后配合宋爱莉教授术后消肿方预防或治疗患者术后疼痛、肿胀、咳嗽、恶心/呕吐、发热的自觉症状,促进患者术区炎性反应恢复;进行甲状腺良性结节RFA治疗后临床疗效观察。方法整理2016年10月~2018年02月于山东中医药大学附属医院乳腺甲状腺外科就诊明确甲状腺良性结节诊断并进行RFA治疗患者72例,记录患者的基本
太赫兹波是指频率位于红外与微波之间的电磁波,由于其具有的穿透性、安全性等特性,使得在无损检测、雷达通信等领域有着重要的应用价值。在太赫兹技术应用领域中,高功率的太
文化创意产业在我国作为一种新兴产业,在综合国力竞争中的地位日益凸显,已逐步成为产业优化升级和经济文化发展的重要引擎。中小型博物馆作为基层公共文化服务体系的重要组成部分,在其发展过程中得到国家的重视和政策支持。但是,我国博物馆文创产品的开发尚在起步阶段。还有诸多困难和问题亟待解决,尚未构建起完整高效的文化创意产业链,亦无法满足创意经济背景下博物馆转型的内生需求。本文以公众需求为导向,主要以中小型博物
分布控制偏微分方程约束优化问题在目前的研究有很多。在求解这类问题时,本文先对该问题进行Galerkin有限元离散得到一个稀疏线性方程组,然后通过求解该线性方程组得到原问题
论文将从两部分开始介绍。第一部分以合成吡咯赖氨酸(Pyrrolysine, Pyl)的Py1C蛋白分子克隆,重组表达;第二部分以化学合成的环肽药物向日葵胰蛋白酶抑制剂(Sunflower Typsin I
随着生活节奏的加快和食品的快速工业化生产。自热食品因其新颖、方便和快捷深受消费者的喜爱。自热食品中食用类主要包含主食和菜肴,主食多为米饭,所以菜肴决定了自热食品的品质,但菜肴存在色泽不好、口感差和食品组织形态不完整等问题。因此,本文开发了一种杏鲍菇牛肉自热菜肴,研究了不同部位原料肉对自热自热杏鲍菇牛肉菜肴品质的影响,探讨了熟化和嫩化工艺等加工工艺对产品品质的影响,同时对自热杏鲍菇牛肉菜肴在贮藏期间
近年来,我国城市轨道交通跨越式发展,城市轨道交通装备制造业取得长足进步,城市轨道交通车辆的研发和制造业聚集了很多企业,以中国中车最为典型。中国是全球最大的城市轨道车辆市场,伴随着制造业精益管理思想不断的嵌入,运用精益管理方法对企业进行优化,不断增强竞争力,与世界先进的城轨车辆制造技术接轨,缩短与世界差距,对这些装备制造企业的持续发展至关重要。但如何将精益管理实施到企业中是一个难点,本文就从事城市轨
目的:本文从网友的角度出发,研究公众对互联网健康信息的信任及监管情况。方法:通过文献研究结合预调查发现,健康网站权威性和口碑、网folk络技术风险、网友评价、互联网健康
随着全球通信技术的飞速发展,人们对高速移动通信的需求日益增多,对高速移动通信技术的研究受到了广泛关注。高速移动通信的应用场景主要有车车通信、车路通信和车人通信等。
微小尺寸的精密工件在航空航天、医疗器械、精密制造等行业中取得了越发广泛的发展和运用。微小工件的表面缺陷可能引起工件使用过程中损坏。但微小孔工件的内壁表面图像检测