功能化碳基材料的设计构筑、电化学性能及机制

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:woshixiaomei110
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
功能化碳基材料,因其低成本、丰富的资源、高导电性和相对较高的反应活性,在电化学能源转换与存储领域引起了广泛的关注。因此本文从金属有机配位聚合物出发,开发了一系列普适高效的合成策略制备功能化碳基材料,包括碳纳米管组装体、碳包覆复合结构、中空石墨烯、石墨烯基单原子催化剂、不同相的碳限域Nb_2O_5纳米颗粒和石墨烯负载的碳限域金属氧化物纳米点等。基于实验分析和理论计算,系统地揭示所制备的功能化碳基材料的电催化与储能机制,构建了其结构与性能的相关性,为低成本、长寿命及高性能电极材料的开发与应用提供新思路和
其他文献
近年来,随着新能源、移动电子设备、电力系统、混合动力汽车、脉冲能量仪器等的快速发展,对小体积、高功率密度、高能量密度的电介质电容器储能设备的需求愈加迫切。然而,与电池和超级电容器相比,电介质电容器的能量密度低,限制了其应用范围。因此,研制储能密度高的固态电介质材料成为一个亟待解决的关键技术问题。与块体材料相比,薄膜的耐压强度和储能密度高,逐渐成为电介质储能材料与器件领域的研究热点。本文用溶胶-凝胶
学位
复杂优化问题一直是学术界和工程应用领域研究的热点。生产调度作为一类典型的组合优化问题,通常具有复杂性、多约束性、多目标等特点,而大多数生产调度问题也属于NP(Nondeterministic Polynomial)难问题,如何设计有效的调度优化方法帮助企业提高生产效率、降低生产成本,成为学术界和制造型企业亟待解决的关键问题。阻塞流水车间调度问题作为传统流水车间调度的一种扩展,广泛存在于化工、制药、
学位
随着科学的不断进步,人类生存环境问题日益严峻。然而,近年来由于可挥发性有机污染气体(VOCs)带来的污染问题受到人们的广泛关注,利用半导体材料催化降解VOCs是目前最有应用前景的净化环境技术之一。在众多优秀的半导体催化剂中,TiO_2以其化学性质稳定、对人体无毒害、价格低廉、仅需要光能对污染物进行催化,已成为目前最为理想的催化剂之一。众所周知,纳米材料的作用效率常常得益于它的纳米尺寸效应,而对其形
学位
铂基阴极氧还原催化剂,价格高昂且容易被毒化,限制了质子交换膜燃料电池的大规模商用,因此需要研究制备一种价格低廉、抗毒化能力强、制备方法简单且具有高效催化能力的新型氧还原催化剂。过渡金属钨具有超强的电负性,高度不饱和的5d轨道,易与各种含氧基团实现配位,当作用于氧还原催化的电化学过程时,钨组分可以及时转换反应过程中所产生的含氧基团,释放被占据的活性位点,从而提高催化材料的氧还原电催化活性,促进反应的
学位
随着红外探测技术的不断发展,加强目标红外隐身能力对于提高目标的生存能力及战斗力具有重要的战略意义。而红外隐身材料的研发和应用多基于在目标表面附加涂层,以达到减小目标表面红外发射率的目的。多层结构复合薄膜由于其突出的热稳定性能和低红外发射性能,成为新型红外隐身材料中最有发展前景的材料之一。本文通过理论计算和分析,设计了低红外发射率多层结构复合薄膜(陶瓷层/金属层/陶瓷层)的材料组成和结构。然而多层结
学位
故障预测及健康管理技术(PHM)对于保障系统的可靠性及可维护性具有重要作用。随着电力电子装置在各领域的应用愈加广泛,应用环境愈加苛刻,急需研究电力电子装置的 PHM技术。PHM技术主要包含故障诊断、状态监测、故障预测三种方法,而故障特征提取技术是这三种方法的必要基础。本文以电力电子装置中故障率较高的主电路器件——功率开关管与电解电容为主要研究对象,重点对其衰退参数以及故障特征参数的提取方法展开研究
学位
储能器件是智能移动终端的核心部件,随着终端尺寸的逐渐缩小,对微型储能器件的需求越来越大。目前微型储能器件仍然存在能量密度低的问题,而构筑三维叉指电极是提高微型储能器件能量密度的有效手段。但受限于加工工艺,目前微型储能器件的三维构筑还存在两个挑战,一是三维构筑策略复杂,二是三维叉指电极能量密度与功率密度、循环稳定性难以兼顾。因此,本论文围绕这两个难题,以成熟的半导体工艺为基础,以提供连续电子传导、离
学位
学位
金属有机骨架材料(MOF)是由金属中心(金属离子或金属簇)与桥连的有机配体通过自组装相互连接形成的一类具有周期性网络结构的晶态多孔材料。MOF是一种有机-无机杂化材料,兼具无机材料的刚性和有机材料的柔韧性特征,在现代材料应用研究方面呈现出巨大的发展潜力和诱人的发展前景。最近,一些MOF材料被发现具有熔融态和玻璃态。熔融态和玻璃态MOF的发现拓宽了MOF的加工方式,使MOF材料的应用领域更加广泛。更
学位
学位