【摘 要】
:
随着现代社会的快速增长,能源需求日益加剧,带来了能源枯竭、环境污染等严重问题。在这种情况下,以风能、太阳能和生物乙醇等新的清洁可再生能源受到了人们的关注,因而良好的储能设备自然也成为全球关注的焦点。由于锂离子电池(LIBs)具有很高的比能量以及较高的工作电压,因而在手机、电动工具等储能设备中得到广泛应用。而制约着锂离子电池性能的因素很多,比如负极材料。负极材料的选择对电池的比容量起着关键的作用。因
论文部分内容阅读
随着现代社会的快速增长,能源需求日益加剧,带来了能源枯竭、环境污染等严重问题。在这种情况下,以风能、太阳能和生物乙醇等新的清洁可再生能源受到了人们的关注,因而良好的储能设备自然也成为全球关注的焦点。由于锂离子电池(LIBs)具有很高的比能量以及较高的工作电压,因而在手机、电动工具等储能设备中得到广泛应用。而制约着锂离子电池性能的因素很多,比如负极材料。负极材料的选择对电池的比容量起着关键的作用。因而开发性能优良的替代负极材料是是实现锂离子电池广泛应用中的一项关键任务。而储存丰富、价格低廉的钒基和磷基负极材料比如钒酸盐材料以及具有稳定结构的磷酸盐材料受到了大家的广泛关注。本文以BiVO4、Bi PO4以及Sb PO4材料为实验对象,通过合成及其他相关的改性实验和电化学性能测试得出了系列结论,具体内容如下:(1)采用混合溶剂热法制备了纯的BiVO4材料。其中原料使用的是Bi(NO3)3·5H2O和NH4VO3。并对制备的BiVO4材料进行了相关的电化学方面的测试,结果发现在电流密度为0.1 A/g的测试条件下,BiVO4材料的初始放电比容量为824.5 m A h/g。然而经过200圈后衰减至112.6 m A h/g。因此BiVO4材料的循环性能较差,需要对其进行改性。本文通过合成的BiVO4与不同质量的碳纳米管(CNTs)复合,形成相应的BiVO4/CNTs(BVO/C)复合材料。对所期望的化合物进行了表征,并对其电化学性能进行了测试。结果发现BVO/C复合材料在充放电过程中由于材料在充放电过程中电极的活化导致电池的比容量均存在先下降后上升的情况,并且当BiVO4与CNTs的质量比为1:0.1时所形成的BVO/C-2复合材料,用于电池负极材料时所产生的电化学性能是最好的,其初始比容量为956 m A h/g。在此之后,它的比容量降至502.3 m A h/g后不断上升。当循环200次后,BVO/C-2复合材料的比容量保持在984.3 m A h/g左右。在电流为1 A/g的测试条件下,BVO/C-2复合材料即使在充放电循环700圈后,它仍然可以达到340 m A h/g的比容量。可见,通过与适量的碳纳米管(CNTs)复合可以改善其电化学性能,因此BVO/C-2复合材料是具有探究价值的负极材料。(2)以Bi(NO3)3·5H2O和Na H2PO4·2H2O为原料,水和乙二醇为混合溶剂,在温度160℃的条件下进行混合溶剂热反应,反应时间为18 h,合成了纯的Bi PO4材料。通过对其进行电化学性能测定。结果表明:Bi PO4材料的电化学性能比较差,当电流密度为0.1 A/g时,Bi PO4材料的初始放电比容量仅仅为728.5 m A h/g。而当它循环200圈后,比容量仅剩326.8 m A h/g。因此,需要对Bi PO4材料进行改性。本课题以过硫酸铵为引发剂,通过与不同质量的吡咯单体混合溶剂热反应合成了磷酸铋/聚吡咯(Bi PO4/PPy)前驱体,然后在氩气环境下400℃加热3 h,得到了Bi PO4/NC复合材料。对所期望的化合物进行了表征,并对其电化学性能进行了测试。结果发现当Bi PO4与吡咯的质量比为0.1:0.291,在所有材料中BPO/NC-3的电化学性能是最好的。它的初始放电比容量为1101.1 m A h/g,并且材料在充放电循环过程中由于电极的活化现象因而比容量出现先下降后上升的情况。循环200圈后材料的放电比容量可达到780.4 m A h/g,相比于纯的BPO材料来说,BPO/NC-3材料的放电比容量大大提升,因此BPO/NC-3复合材料是有应用前景的负极材料。(3)以SbCl3和NH4H2PO4为原料,乙二醇为溶剂,在180℃的条件下进行溶剂热反应合成纯的Sb PO4材料。将聚丙烯腈(PAN)与不同含量的Sb PO4在DMF溶剂中混合后所得的溶液在一定条件下,采用静电纺丝的方法合成了相应的前驱体。然后将合成的前驱体在400℃时,控制氩气氛的条件下煅烧4 h合成了Sb PO4/NC(SPO/NC)复合材料。对所期望的化合物进行了表征,并对其电化学性能进行了测试。结果发现:当Sb PO4与聚丙烯腈(PAN)的质量比为0.2:0.4时,所得到的SPO/NC-2复合材料的性能是最好的。在电流控制为0.1 A/g的测试条件下,SPO/NC-2复合材料可以获得1255.7 m A h/g的初始比容量。此外,在循环200次后,SPO/NC-2复合材料仍能维持855.9 m A h/g的比容量。并且在1 A/g时,循环500次,SPO/NC-2复合材料的比容量可保持在458 m A h/g左右。因此,通过静电纺丝结合煅烧法所合成的SPO/NC-2复合材料是具有发展潜力的负极材料。
其他文献
近年来,社区基金会作为新兴社区社会组织,在促进社区治理机制创新,回应当前我国社区居民和社区治理多元化、个性化的服务需求上有着明显优势,并在各级政府大力支持和中央有关政策的推动下迅速发展。作为一种舶来品,社区基金会在我国起步较晚,还处于探索期,但由于其在基层社会治理方面发挥着巨大作用,所以备受关注。作者在对相关文献进行整理和分析后,发现目前国内学者对社区基金会的研究主要集中在国外经验启示和总结、发展
随着全球进入风险社会时代,自然、医疗、社会各领域的突发事件层出不穷。应急管理能力已经成为当今政府必须给予重视的公共管理能力之一。突发公共事件的爆发通常具有不可预测性、随机性、区域性等特点。作为地区内突发公共事件的直接决策和处置主体,基层政府在应急管理体系中居于重要地位。本文以层次分析法(AHP)和模糊综合评价法作为研究方法,以危机管理生命周期理论和协同治理理论作为理论基础。通过问卷调查对湖北省南漳
土地是农业生产最重要的生产资料,也是农民最基本的生活保障。土地流转对于解决我国现阶段农村土地撂荒、土地分散经营等问题有重要意义,同时可以优化劳动力结构,实现土地规模经营,促进农业领域的对外开放,进而起到维护我国农村社会稳定和推进城镇化建设的作用。随着城镇化速度加快,农村生计分化现象突出,不同类型农户对土地的依赖程度存在差异性,在可持续生计背景下,充分了解农户家庭土地流转意愿影响因素,提出针对性政策
所谓基本公共文化服务均等化是指以政府为主导,面向公众提供大致均等的公共文化产品和服务,进而维护全体公众的基本文化权利。公共文化服务均等化水平的不断提高不仅有助于保护公众文化权益,提高公众文化素质水平,而且有利于社会主义先进文化的构建与弘扬。“十三五”时期是我国全面建成小康社会的关键阶段,该阶段不仅关乎扩大改革的深度与成果,同时也将深刻影响我国经济社会发展转型目标的最终实现。“十三五”期间,我国的基
随着湖北省经济的发展,住房价格也快速上涨,各市州住房价格却表现出了显著差异,且这种差异也越来越大,同时各个市县住房价格与经济发展协调程度也表现出较大差异。不同的城市、不同的宗地、其区位也表现的不同,由此带来的住房市场的差异也是千差万别,正是由于住房市场表现出的异质性,使得“一刀切”式的房价调控政策对不同的城市起不到良好的作用。对于湖北省的住房调控政策而言,应针对不同市县的住房市场的异质性及其影响因
土地一直是人们赖以生存的基础资源,人类在发展社会和经济的过程中贯穿着对土地资源的开发利用。但近些年来,随着我国政府大力加强对湖北省长江经济带“黄金水道”的建设发展,工业化进程和城市化发展水平都得到了很大的提升,人类对土地的利用和经营方式也在随之发生变化。土地经营利用方式发生变化的同时,会伴随着一系列生态问题。这些生态问题打破了人类与生态之间的平衡规律,对人类生存发展的根本利益和长远利益造成了负面影
在全球化发展的趋势下,世界上大多数发达国家都拥有专业的电子政务平台、高效和现代化的行政管理体系,在国家行政管理、社会经济发展等方面取得了丰硕成果,从而在社会发展各方面取得了诸多成就。越南正处于一体化发展时期,电子政务建设迫在眉睫。越南的电子政务不仅符合发展全球化的要求,而且缩小了空间,节省了时间,在创造了有效控制风险的能力的同时,也有助于政府发挥治理作用。国家管理实现最佳效率,为全社会成员带来实实
层析试纸条又称为横向流生物传感器,因具有用户友好、操作简单、成本低廉、不需要昂贵的仪器等优点,已经被广泛用于疾病诊断、食品检测、临床分析、环境监测等领域。然而传统的层析试纸条存在灵敏度低、线性范围窄等问题,限制其在低丰度目标物检测中的应用。近年来,由于材料科学的飞速发展,纳米材料优异的性质及其在分析领域中的应用研究引起了人们的广泛关注。金和铂作为重要的贵金属纳米材料,因其优异的催化活性、大的比表面
超分子多组分凝胶在超分子凝胶领域中占据独特的一角,它可引入多样化的不同组装基元,通过不同组分之间的互作,以实现材料微观结构和宏观性能的多层次调控以及功能应用的拓展。由Feringa教授开创的光驱动分子马达是一类独特的动态功能基元分子,将分子马达引入到多组分超分子凝胶体系中,可为构筑智能化多组分凝胶材料提供独特的解决方案。同时,构筑限域多组分软凝聚态材料并实现分子马达在该体系下的可控运动以及调控材料
“共有产权房”是地方政府让渡部分土地出让收益,低价配售给具备购房资格的中低收入家庭的住房,旨在解决“夹心层”中低收入家庭住房的同时,扩大共有产权房的保障力度和保障范围,缓解地方政府保障房建设投资压力,清晰保障房产权,合理化投资增值收益及其分配。但是,目前不同城市的共有产权房政策并不相同,实施效果也存在差异,尤其是出售初始产权比例以及退出的增购与回购方式问题,还普遍存在分歧与争议。为此,本文以武汉市