【摘 要】
：
由于电网储能和电动汽车两大行业的不断发展,人类大规模使用锂离子电池导致锂资源急剧减少,有限的锂资源已无法支撑人们对能源的需要。钠离子电池作为一类原料储量广泛、成本低廉的二次电池,有望在不久的将来替代锂离子电池成为一种新型的大规模能量存储器件。在所报道过的负极材料中,锡基硫化物凭借较高的理论比容量和较低的反应电势备受研究者的关注。然而,锡基硫化物在充放电过程中产生的巨大体积变化,以及较差的导电性,严
论文部分内容阅读
由于电网储能和电动汽车两大行业的不断发展,人类大规模使用锂离子电池导致锂资源急剧减少,有限的锂资源已无法支撑人们对能源的需要。钠离子电池作为一类原料储量广泛、成本低廉的二次电池,有望在不久的将来替代锂离子电池成为一种新型的大规模能量存储器件。在所报道过的负极材料中,锡基硫化物凭借较高的理论比容量和较低的反应电势备受研究者的关注。然而,锡基硫化物在充放电过程中产生的巨大体积变化,以及较差的导电性,严重阻碍了锡基硫化物的实际应用。为了解决上述问题,本论文以碳布作为支撑基底生长SnS2纳米片,并通过金属离子掺杂、碳包覆和异质结构建等手段对SnS2进行改性,探究其储钠性能。主要研究内容如下:（1）以碳布为基底,通过溶剂热法、电沉积和退火处理,合成N掺杂碳包覆的Cu2+掺杂SnS2（Cu-SnS2@NC）纳米片阵列。适量Cu2+的引入可以缩小SnS2的带隙,并产生硫空位,从本质上提高电极材料的电导率。外部掺N碳层可有效减少机械应力,提高材料结构完整性。得益于Cu2+掺杂和碳包覆的共同作用,这种无粘结剂负极材料在电流密度为0.1 A g-1时表现出1042 m Ah g-1的高可逆容量。在0.5和1 A g-1下经过150次循环,可逆容量分别保持在409和356 m Ah g-1。此外,以Cu-SnS2@NC为负极所组装的钠离子全电池同样表现出较好的电化学性能,在240 W kg-1的功率密度下可提供232 Wh kg-1的能量密度,证明了其实际应用的可能性。（2）以SnS2纳米片阵列为前驱体,利用单宁酸自聚合的特点,在SnS2表面包覆聚单宁酸涂层。在高温退火过程中,SnS2被还原为SnS,聚单宁酸转换为碳层,同时酚羟基中的氧扩散到硫的晶格,实现硫化物的部分氧化,最终合成SnS/Sn O2@C纳米片阵列。SnS/Sn O2异质结的构建可以有效促进内部电场的电荷转移,提高电极材料的反应动力学。同时稳定的无定形碳层使电极材料的导电性得到改善,并提供体积膨胀的缓冲空间。因此,当SnS/Sn O2@C电极在0.2 A g-1电流密度下充放电时,可获得937 m Ah g-1的可逆容量。即使在0.5 A g-1下经历200次循环,可逆容量依然稳定在392 m Ah g-1。本工作所提出的制备方法为异质结的设计及单宁酸在储能领域的应用提供了新思路。
其他文献
随着可穿戴电子产品和智能纺织品的需求增加,对锂离子电池提出了新的发展要求,即电池需要具备良好的机械柔性。其中,设计制备高安全性的柔性固态电解质和构建接触良好的电极/电解质界面是实现柔性锂离子电池的关键。据此,本文以纺织染整技术拓宽储能材料研究新思路,以静电纺陶瓷复合纳米纤维作为主要研究对象,借助柔性锂离子电池体系,研究电解质结构以及电极与电解质间的界面接触对锂离子电池性能的影响。由高负载的Li7L
聚氨酯（PU）由于其优异的力学性能、耐磨性、耐化学溶剂性、耐候性、化学绝缘性等优良特性而广泛应用于汽车交通、家具家电、电子器械、纺织、航空航天等众多领域。然而,聚氨酯的极限氧指数（LOI）仅为19%,极易燃烧且在燃烧过程中产生大量熔滴和有毒气体,限制了其在国民经济中的安全应用。因此,如何改善聚氨酯材料的阻燃性能,一直是聚氨酯功能材料领域的重点研究方向。金属有机磷酸盐作为一种新型的有机无机杂化材料,
高速离心泵具有高转速、高扬程、高功率的特点,在化工、军用等领域的应用愈加广泛。叶轮内部流体在高转速下的流动分离以及叶片和蜗壳隔舌的动静干涉等作用极易导致剧烈的压力脉动和振动,严重影响高速离心泵的稳定运行。而叶片尾缘型线与动静干涉、尾迹流、射流等密切相关,探究不同叶片尾缘型线对高速泵内部流动和振动的作用极具现实意义。本文基于大涡模拟和流固耦合方法计算研究了7种叶片尾缘型线高速离心泵内部流动、压力脉动
调温功能面料是指能在一定温度范围内对环境温度变化及时作出响应的功能型面料,在医疗、工业和生活等领域有着巨大应用前景。现阶段国内外对于此类面料的制备及调温性能测试分析的研究报道已有许多,而对于面料在实际使用过程中的整体性能研究的相关报道相对较少,因此对其整体性能进行分析研究具有重要的现实意义。本文以纤维级聚丙烯（PP）和聚酰胺6（PA6）为皮材,课题组自制的相变母粒为芯材,通过皮芯复合熔体纺丝法制备
近年来,义乌市从事甘蔗种植生产人数不断上升。甘蔗不仅是当地农户的主要经济作物,同时其作为制作红糖的原料,也深刻影响着当地红糖产业的发展。由于义乌属于丘陵地带,甘蔗种植区呈阶梯式分布,种植模式以单农户零散种植为主,中大型甘蔗收割机难以在当地得到推广。因此,研究出适应丘陵地带作业且经济适用的小型甘蔗收割机,对促进义乌红糖产业的发展和推动当地甘蔗机械化生产具有重大意义。本文以实现切断甘蔗后将其定向输送至
幸福是人类永恒的追求,但随着信息时代、新生态时代、智能时代和后物质社会的来临,人们的追求也越来越强调生活的品质与幸福感。然而,随着高铁的冲击、疫情的影响,航空公司的效益下降,DH公司也不例外。随着不断加剧的竞争和不断升级的安全形势,企业员工承担着巨大的压力,长此以往不利于企业的长远发展。以往对幸福感的研究更多以老年人、学生、教师以及城市居民等为研究对象,对于企业和组织中员工的幸福感少有关注,近些年
在基本心理需要获得满足后,青少年会处于较活跃的状态,可以更高效地实施各项功能;心理资本有利于中学生调整身心状况,实现积极发展与健康成长;基本心理需要满足和心理资本均会对中学生的学业表现产生积极影响。但是目前基本心理需要满足、心理资本与学业成就三者之间的关系在国内研究中仍亟待补充,缺少本土化的实证研究验证自我决定理论。并且,心理资本的干预研究应用于初中生群体较少,缺乏理论指导下的具有创新性的干预方案
聚四氟乙烯（PTFE）是一种具有优异的耐热、耐化学以及疏水性能的高分子材料,它被广泛应用于医疗卫生、纺织工业、过滤和水处理等领域。PTFE膜具有特殊润湿表面特性,可实现油水分离。PTFE超细纤维膜具有很高的比表面积和孔隙率,这可提高油水分离的通量与分离效率,因此在油水分离的应用方面,PTFE超细纤维膜具有一定的优势。然而PTFE熔体的粘度很高,且无法溶于常见溶剂,因此PTFE纤维无法通过常规的溶液
织物的手感好坏是消费者决定是否购买服装面料主要原因之一。消费者通过皮肤或手触摸、滑过服装表面获得的感受是对织物手感评价的主要方法。主观评价方法是多数企业在对织物手感评价时常用的方法。主观评价具有操作简单、节约时间、试样耗量小等优点,但是评价人员对织物手感的描述会受到评价人员自身的因素造成评价结果有差异,并且织物主观评价方法只能定性描述织物手感,缺乏数据支撑,评价人员的语境也会因为理解不同导致评价结
盐侵蚀一直是影响混凝土耐久性的重要因素,南疆地区地表水和土壤环境中富含有SO42-、Mg2+和Cl-等有害离子,这些离子会侵蚀混凝土并导致混凝土结构过早劣化破坏,目前尚缺乏有效的修复及保护措施,因此,研究开发一种可用于南疆地区既有混凝土结构耐久性防护及加固的新型高性能材料将具有显著的工程意义。超高韧性水泥基复合材料（简称UHTCC）是一种新型高性能纤维水泥基复合材料,仅使用约2%体积率的短切纤维增