【摘 要】
：
Al具有相对较高的理论比容量,且具有分布广、价格低等优点,可作为锂离子电池的合金类负极材料。但在Li+嵌入和脱出的过程中,Al电极的体积及形貌变化较大,导致电极材料粉化/破裂,减弱活性材料与集流体间的结合力,降低电池的循环稳定性,导致电池容量衰减严重。通常,可采用构筑Al电极的微纳米结构、与其它材料复合,或向其中引入具有自修复性能（如Ga等）的材料等方法来解决Al负极材料在电化学循环后出现的结构坍
【基金项目】
：
离子液体绿色电沉积关键技术的合作研究,国家国际科技合作专项项目,项目编号:2015DFE52770； 离子液体/电极间界面的原位研究,国家自然科学基金国际（地区）合作与交流项目,项目编号:51761135123；
论文部分内容阅读
Al具有相对较高的理论比容量,且具有分布广、价格低等优点,可作为锂离子电池的合金类负极材料。但在Li+嵌入和脱出的过程中,Al电极的体积及形貌变化较大,导致电极材料粉化/破裂,减弱活性材料与集流体间的结合力,降低电池的循环稳定性,导致电池容量衰减严重。通常,可采用构筑Al电极的微纳米结构、与其它材料复合,或向其中引入具有自修复性能（如Ga等）的材料等方法来解决Al负极材料在电化学循环后出现的结构坍塌、粉化等问题,从而改善Al电极的循环稳定性。本文采用离子液体电沉积的方法,构筑表面连续、无枝晶的Al薄膜电极,并研究其储锂性能,所得Al薄膜电极具有较高的比容量。采用离子液体电沉积的方法,制备出具有自修复性能的Ga沉积层,并证明Ga做电极的可能性;随后,于Ga Cl3-Al Cl3-[EMIm]Cl体系中获得的Ga电极进行储锂性能的研究,优化Ga电极的循环稳定性。最后,采用离子液体共电沉积的方法,获得循环稳定性和容量保持率较高的Al/Ga复合电极,并进行储锂性能和机制的研究。采用离子液体电沉积的方法,在[EMIm]Cl/Al Cl3（摩尔比为1.0:1.5）的电解液中,通过控制不同的沉积条件（电解液浓度、沉积电位、沉积时间和温度等）,获得表面连续、无枝晶的Al薄膜。研究结果表明在三电极体系下,Al3+在[EMIm]Cl/Al Cl3中的生长机制符合三维瞬时成核生长机制。对Al薄膜的储锂性能进行了研究,首次放电比容量约为1492.1 m Ah/g,首次库伦效率47.4%,循环40圈时,放电比容量为439.5 m Ah/g,容量保持率为29.4%。采用两种不同的离子液体[Py1,4]Tf2N和[EMIm]Cl与Ga Cl3分别配制成电解液:0.5 mol/L Ga Cl3+[Py1,4]Tf2N和[EMIm]Cl/Ga Cl3（摩尔比为47:53）,在Ni片上制备出表面呈现颗粒形貌的Ga沉积层。研究结果表明在不同的电解液中,Ga3+的生长机制均符合三维瞬时成核生长机制。将获得的Ga沉积层进行储锂性能研究,对其进行循环伏安（CV）、充放电、循环等性能的测试,发现在0.5 mol/L Ga Cl3+[Py1,4]Tf2N电解液中得到的表面为颗粒的Ga电极（颗粒大小约为100 nm）,具有良好的循环稳定性和容量保持率,但比容量较低,首次放电比容量仅为344.8 m Ah/g;在[EMIm]Cl/Ga Cl3（摩尔比47:53）中得到的Ga沉积层,其表面颗粒相对较大,颗粒大小约为500 nm,首次放电比容量为533 m Ah/g,首次库伦效率可达99.0%;循环50圈后,其放电比容量仅为272.3 m Ah/g。采用GaCl3-Al Cl3-[EMIm]Cl体系作为电解液,将Al Cl3作为添加剂加入到[EMIm]Cl/Ga Cl3（摩尔比47:53）体系中,通过对添加剂加入前后电解液的电导率、润湿性等的研究,确定Al Cl3的最佳浓度为0.75 mol/L,此时经电沉积获得的Ga电极表面颗粒粒径约为150 nm。研究发现添加剂的引入有助于电沉积的进行,细化Ga电极的粒径。对Ga电极进行储锂性能研究,其首次放电比容量为528.2m Ah/g,循环100圈后,放电比容量为441.6 m Ah/g,容量保持率为83.6%;经500次循环后,放电比容量仍可达278 m Ah/g,容量保持率为53%,进一步验证Ga电极具有较好的循环稳定性。采用逐层电沉积和共电沉积分别制备Al/Ga复合电极。通过对电解液中各组分浓度和各项沉积工艺的精确控制,制备出表面呈现颗粒与薄膜连续的Al/Ga复合电极,并对其进行处理性能研究。Al/Ga复合电极首次放电比容量为1554.7m Ah/g,首次库伦效率为82.6%,证明Al/Ga复合电极具有较高的比容量,循环20圈时,放电比容量为924.7 m Ah/g,容量保持率为59.4%;循环50圈后,其放电比容量为441.5 m Ah/g。该结果与纯Al电极相比,其循环稳定性具有显著提升;循环100圈后放电比容量与纯Ga电极的放电比容量相当。采用离子液体共电沉积的方法可以获得Al/Ga复合电极材料,具有较好循环稳定性和容量保持率,为合金类电极材料的发展提供一定的思路。
其他文献
心电信号的去噪是心电研究领域的重要研究方向。肌电噪声是包含在心电信号中的主要噪声,其频谱与成人和胎儿心电信号都有较大的重叠,在时域中表现为突发性和间歇性变化。经验模态分解（EMD）用于心电信号的去噪,在原理上有利于解决传统滤波方法不能够解决的频谱重叠问题。但是,仍然存在固定阈值不能适应肌电噪声的间歇性变化和软硬阈值去噪策略不能识别和保留小于阈值的有用数据的问题。混合心电信号中的胎儿心电提取是实现胎
对自然界中天然存在的微生物资源进行发掘与利用产生了重要的社会和经济效益,成为现代生物学领域的研究热点。西藏开菲尔原粒是源于我国西藏地区的珍贵天然乳品微生物资源,传统西藏开菲尔是接种西藏开菲尔原粒制备的特色风味功能性发酵乳。并非所有开菲尔原粒品种都具备良好的工业应用潜力能够被用于制备出品质优良的开菲尔。因此,西藏开菲尔原粒的优选是研发西藏开菲尔复合发酵乳制品的必要基础工作,对于发掘、保护和利用我国西
与常规飞行器相比,高超声速飞行器具有高速度、高海拔和高机动性等特点,因此该类飞行器无论在军用还是民用方面都具有极其重要的战略意义。高超声速飞行器具有强耦合、强时变和强非线性等“三强”特点,上述特点使得高超声速飞行器无论是在模型建立还是控制系统设计方面都面临着非常严峻的挑战。高超声速飞行器具有的先进的气动外形、机身/发动机的一体化设计、大飞行包络以及飞行环境剧烈变化等特点,使得高超声速飞行器自身稳定
从设立浦东新区到设立雄安新区,我国共设立了19个国家级新区。在东北地区设立了3个国家级新区——大连金普新区、哈尔滨新区、长春新区（统称“东北地区国家级新区”）。国家级新区的设立和建设是所在区域全面腾飞的新极核和基石,也必将成为城乡建设发展的指引和各项新理念实施的榜样和楷模。鉴于国家级新区建设必须是落实“两山”理念,即确立绿色化、生态化是其战略灵魂和建设纲领,测度绿色、度量绿色化和生态化的水平特征,
文旅融合背景下，新疆民族歌舞演艺产业迎来新的发展机遇。通过对新疆民族歌舞演艺产业现状的考察，围绕如何将民族歌舞资源优势转化为产品优势，满足游客文化体验的核心问题，注重民族民间歌舞资源、艺术创作者（团队）、民族歌舞演艺项目三要素之间的关系，政府、企业、行业三要素之间的关系，对新疆民族歌舞演艺产业的动力机制和运行机制以及需要加强的工作进行分析，为新疆民族歌舞演艺产业可持续发展提供借鉴。
人工智能的超高速发展已经让全球步入了“智能+”时代,卷积神经网络（Convolutional Neural Network,CNN）作为最广泛使用的深度学习神经网络框架,在二维特征提取上有着显著的优势。目前CNN的性能提升主要源于对网络架构的创新,但这些创新并未改变CNN数据驱动的本质,并且CNN网络缺乏明确的数学可解释性支持,无法给出参数设置和预测的理论推导依据,这些问题导致深度学习在许多行业中
随着无线网络技术的飞速发展,互联网逐渐融入了人们的工作和生活,提供了更加高效、便捷的信息传递服务。随着无线技术的推广,用户数量的激增以及环境的多样化导致了网络信息量急剧增长。与此同时,信息处理日趋复杂、频谱资源日益稀缺、信息安全威胁等现象也愈加严重。因此,如何保证无线网络的稳定、可靠以及安全已成为科研人员们的重点研究目标。信号传输过程中的路径复杂多样性产生多径现象,会引起信道频域选择性衰落,而信号
目的利用自身淬灭探针技术建立一种敏感、特异、快速、价廉的BK多瘤病毒（BKV）荧光定量PCR检测方法。方法构建重组质粒pGEM-11Zf-BK作为标准品,自行设计自身淬灭探针,优化定量PCR体系,并进行方法学评价及初步临床应用。结果成功构建了重组质粒pGEM-11Zf-BK,建立自身淬灭探针荧光定量PCR方法,其线性检测范围为103~109拷贝/ml;灵敏度为1000拷贝/ml;重复性:高拷贝样品
我国是目前世界上二氧化碳排放量最大的国家,其中建筑业碳排放占比超过全国碳排放量的50%。为了缓解全球温室气体排放所造成的日益严峻的环境问题,实现“2030年碳达峰”和“2060年碳中和”目标,建筑领域的节能减排至关重要。根据国家统计数据分析,目前在我国建筑业中,建筑材料生产阶段和建筑运营阶段年碳排放量大于其他各阶段。为此,近年来多位学者针对建筑运营阶段展开了广泛深入的研究,促进了建筑运营阶段低能耗
随着航天技术的创新发展,近几年我国在空间探测等诸多领域取得了举世瞩目的成就。空间站投入运行、探月工程“绕落回”三步走圆满收官、天问一号成功着陆火星、祝融号开启火星巡视等重大突破都是我国逐渐走向航天强国的见证。伴随着技术的积累与革新,未来的探测需求势必会瞄准更远的深空、更危险的极区、更神秘的星球,随之而来的将会是更加未知、复杂、不确定、多扰动的极端挑战。作为探测任务中至关重要的一环,软着陆技术是开展