【摘 要】
：
电极材料是影响锂离子电池低温性能的重要因素,在负极方面,锂离子在石墨负极的扩散是限制锂电池低温性能的重要瓶颈之一。与石墨材料相比,无定形炭材料具有良好的离子扩散性能,是优选的一类低温锂离子电池负极材料。但其比表面积、层间距、结构缺陷等都会对材料的低温性能产生影响,因此探索无定形炭材料中锂离子的扩散规律对负极材料开发是十分必要的。本文以煤沥青为原料,在不同温度下进行炭化,制成了不同炭化温度的煤沥青炭
【基金项目】
：
硬炭负极材料锂离子低温扩散机制及其制备研究,国家自然基金（21808095）；
论文部分内容阅读
电极材料是影响锂离子电池低温性能的重要因素,在负极方面,锂离子在石墨负极的扩散是限制锂电池低温性能的重要瓶颈之一。与石墨材料相比,无定形炭材料具有良好的离子扩散性能,是优选的一类低温锂离子电池负极材料。但其比表面积、层间距、结构缺陷等都会对材料的低温性能产生影响,因此探索无定形炭材料中锂离子的扩散规律对负极材料开发是十分必要的。本文以煤沥青为原料,在不同温度下进行炭化,制成了不同炭化温度的煤沥青炭材料;然后以煤沥青为炭源,尿素为造孔剂和氮源,Si O2为模板合成了氮掺杂多孔炭材料;最后通过沥青辅助g-C3N4炭化,得到了高氮掺杂的无定形炭材料;研究了制备工艺以及元素掺杂对三种炭材料的微观结构和低温电化学性能的影响,研究表明:随着炭化温度升高,层间距逐渐减小,无定形程度逐渐减小,比表面积和孔容积也逐渐减小,首次库伦效率和容量保持率逐渐提高,放电比容量降低。低温下锂离子在层间扩散困难是锂离子电池负极材料在低温下容量下降的主要原因。四个样品中,沥青在800℃炭化,低温下充放电比容量最高,在25℃、0℃、-20℃和-40℃的放电比容量为335、272、232和187 m Ah/g,其中-40℃下可以保留常温放电比容量的55.8%,无定形炭材料在低温下充放电性能较好。随着尿素添加量的增多,无定形程度增加,层间距逐渐减小,孔体积和比表面积先增大后减小。添加量为20%时获得最大比表面积为167.64 m~2/g,微晶层数～5层,获得了微晶片层少且比表面积大的多孔炭材料,但是通过尿素掺杂,氮掺杂量较少。随着尿素添加量的增多,材料在低温下的放电比容量呈现先上升后下降的趋势,与比表面积变化规律相似,即大比表面积有利于材料在低温下充放电性能的发挥。其中尿素添加量为20%时获得的PN-2低温下放电比容量最高,在25℃、0℃、-20℃和-40℃下的平均放电比容量为372、295、254和197 m Ah/g。随着g-C3N4添加量的增加,衍射峰强度逐渐降低,无定形程度逐渐增大,层间距逐渐增大;氮含量逐渐提高,最高氮掺杂含量达到10.93%,氮的存在形式以吡啶氮、吡咯氮和石墨氮为主;比表面积和孔容积呈先增大后减小趋势,其中沥青与g-C3N4比例为1:1时具有最大的比表面积和孔容积,分别为106.38 m~2/g和0.295 cm~3/g。随着g-C3N4添加量的增加,材料在低温下的放电比容量呈现先上升后下降的趋势,与比表面积变化规律相似。其中g-C3N4和沥青比例为1:1时在低温下取得最高的放电比容量,-40℃和-60℃下的放电比容量分别达到235和161 m Ah/g。首次库伦效率提升有利于低温下炭材料容量的发挥,高氮元素掺杂除了提高储锂容量外,还在一定程度上增大了首次库伦效率。该论文有图46幅,表13个,参考文献119篇。
其他文献
21世纪,随着我国经济由高增长阶段转变为高质量发展阶段,技术创新能力再次成为国民经济发展的新发力点。在高新技术公司中,管理人员决定公司研发战略的方向,员工则决定公司研发策略的达成,怎样充分调动二者为公司的目标而努力,企业的激励制度就变得尤为重要了。近几十年以来,股权激励制度受到国内外企业的青睐,尤其是各类上市公司,而作为一家民营企业的华为通讯公司,在股权激励机制设计上的成功经验,值得许多探索股权激
古建筑是人类最重要的文化遗产之一,而古塔是不同时期砖石结构的典型代表,所以对古塔研究及保护的意义十分重大。历年多次地震使得古塔遭受不同程度的损毁甚至倒塌,造成了不可挽回的损失。因此,对古塔的保护日益受到专家学者的关注。本文以海宝塔为研究实例,在经过调研和实地测量后得到相关数据,通过BIM软件进行海宝塔模型建立,根据BIM模型的数据建立海宝塔加固前后的有限元模型,并导入ABAQUS中,根据规范要求选
砖石古塔是我国民族文化的艺术瑰宝,展现了我国古代人民的智慧结晶和先进的建造技艺,但是历经数百甚至上千年的自然侵蚀和人为破坏,我国大部分的古塔都已出现或多或少的结构问题,有些古塔已经倒塌不复存在。拜寺沟方塔的形式接近唐塔,风格古朴,且这是宁夏境内唯一一座方形的古塔。而方塔被炸是极为严重的文物破坏事件,造成不可挽回的重大损失,考古专家进行考古发现废墟中可能有西夏文物,也借此了解方塔的基本结构。宁夏是一
因工商业的崛起与繁盛，清代佛山镇确立了天下四大镇之首的城市地位，是中国城市文明史上的重要节点。香云纱是佛山地区特有的丝绸面料。而清代佛山独有的女性香云纱服饰形象不仅反映出这一时期佛山纺织业的发展水平，亦成为佛山人社会生活的写照，具有较高的研究价值。文章结合文献与图片资料，重点分析清代佛山富家女性、手工业女性与农业女性三类女性群体，探究她们如何顺应当地的气候水土，并根据自身的消费能力及生活环境，逐步
在干旱条件下,粘性土表面失水收缩易产生裂隙,而裂隙的影响范围极其广泛。探究土壤表面裂隙的发育情况,有助于预防或抑制土壤干缩裂隙的产生,降低裂隙对整体土体的破坏,避免裂隙造成土壤优先流、工程地基失稳等实际危害。对于土体干缩裂隙形态特征的研究,多数以试验研究为主,相应的数值模型较为缺乏,无法预测土体裂隙发育的可能位置。本文利用土体裂隙的电阻率值能够较好的反映干缩裂隙的分布位置和形态特征这一现象,提出了
筑坝拦泥淤地是小流域综合治理的一项重要措施,在黄河中上游水土流失治理中发挥着重要作用。作为除险加固病险水库的一种施工方法,“坝前淤积面加坝”与加高培厚坝体的其他方法相比,具有节省填筑土方、缩短工期、减少投资等优势,在宁夏及周边黄土丘陵山区小型水库、淤地坝等除险加固工程中得到广泛应用。本文针对饱和欠固结状态的坝前淤积土大变形非线性计算问题,采用分段线性差分法编制了用于计算淤积土晾晒期间自重固结的计算
近年来气候变化对宁夏的农业产生了一定的影响,而作物绿水足迹是量化气候变化对农业生产影响的有效指标,因此研究宁夏主要粮食绿水足迹的时空演变规律,对气候变化下农业水资源高效利用和保障粮食安全具有重要意义。本文在广泛搜集数据资料和阅读参考文献的基础上,基于水足迹理论、Mann-Kendall趋势和突变点检验、Sen斜率、通径分析等研究方法,结合ArcGIS和SPSS平台,分析了宁夏主要粮食作物玉米、小麦
太阳山国家湿地公园具有宁夏中部干旱带内少见的湿地生态类型,位于自治区多个功能地交汇处,对宁夏中部干旱地区蓄洪抗旱、调节小气候、提供鸟类繁殖地和保护生物多样性等方面,具有重要的战略意义。为探明太阳山湿地四个主要湖区的水环境因子状况和分布规律,以及湿地水环境的变化趋势,于2019全年12个月和2021年4月、7月和10月进行水样采集。检测水环境因子理化指标的同时,分析其时空分布变化特征,并使用灰色关联
建筑的保温设计是人们为了改善居住环境，降低建筑能耗而在建筑外围护系统设计中增加的技术措施。随着人们对建筑节能要求的不断提高，传统的建筑外墙保温设计也越来越无法满足建筑性能的需求；新型建筑工业化兴起，新的建造工艺带来了外墙围护系统的创新，为保温系统的创新设计带来了可能。因此，本文针对传统建筑外墙保温系统出现的问题，梳理外墙保温系统的特点与技术难点，结合装配式预制混凝土外挂墙板构造与建造的方式，分析上
针对宁夏中部干旱区水资源短缺及配置不合理、马铃薯种植水肥利用效率低和土壤肥力下降等问题,本研究应用膜下滴灌水氮耦合模式,以马铃薯“青薯九号”为试验研究对象,采用两因素（灌溉定额、施氮量）三水平完全随机设计。研究不同水氮耦合对马铃薯根际土壤酶活性、土壤养分、生理生长、产量和品质的影响,利用逐步回归模型分析水氮耦合作用下影响马铃薯产量、品质的主次因素,并基于TOPSIS综合评价方法优选马铃薯种植水氮耦