【摘 要】
：
硅空气电池理论比能为8470Wh/kg,远高于传统电池。硅材料来源广,储量高,价格低廉,其反应产物无毒、环保且易处理,操作简单,只需更换硅阳极以及添加电解质可继续放电。硅在碱性电解质中的高腐蚀速率和低阳极利用率限制了硅空气电池的应用。本文研究了硅空气电池在不同浓度KOH电解质和不同电流密度中的放电机理和腐蚀机理;使用不同硅纯度和掺杂元素的硅材料制备硅阳极,研究其对硅空气电池性能的影响;通过金属辅助
论文部分内容阅读
硅空气电池理论比能为8470Wh/kg,远高于传统电池。硅材料来源广,储量高,价格低廉,其反应产物无毒、环保且易处理,操作简单,只需更换硅阳极以及添加电解质可继续放电。硅在碱性电解质中的高腐蚀速率和低阳极利用率限制了硅空气电池的应用。本文研究了硅空气电池在不同浓度KOH电解质和不同电流密度中的放电机理和腐蚀机理;使用不同硅纯度和掺杂元素的硅材料制备硅阳极,研究其对硅空气电池性能的影响;通过金属辅助化学刻蚀法对硅表面制绒,提高硅空气电池的放电性能。采用不同浓度KOH溶液作为硅空气电池的电解质进行硅空气电池恒流放电研究;利用三电极体系测试循环伏安曲线及极化曲线;通过质量变化法与极化法获得的硅腐蚀速率作比较。研究表明开路电位（OCPs）与电解质浓度无明显的相关性,电解质浓度的增大使放电电位也随之增大;氧化峰电位随电解质浓度的增加而逐渐负移,但阳极峰电流不受电解质浓度的影响;电化学腐蚀仅占总腐蚀的3.79%-8.17%。以不同的电流密度在5M KOH溶液中进行硅空气电池恒流放电研究,低电流密度下放电电位比高电流密度时显著提高。腐蚀质量随放电电流密度的增大而增大,当电流密度大于30μA/cm~2,腐蚀质量基本不变,阳极质量转换效率随电流密度的增大而增大。使用掺杂元素分别为B和P的太阳能级硅（6N）及电子级硅（9N）制备硅阳极,分别进行恒流放电性能研究;进行了硅电极在5M KOH中的极化、循环伏安（CV）及电化学阻抗谱（EIS）研究。相对于p型硅,n型硅提供了更高的放电电位,硅纯度对放电电位无显著影响;n型硅较于p型硅更易腐蚀,太阳能级硅比电子级硅更易腐蚀,电化学腐蚀贡献为3.35%-4.43%;电子级硅阻抗较高,且n型硅阻抗比p型硅高;由空间电荷层电容Csc值可知,p型太阳能级硅在半导体耗尽层中的载流子数更高;n型太阳能级硅的电荷转移电阻较低,表明其导电性能最好。利用金属辅助化学刻蚀法在硅表面制备硅纳米线阵列,刻蚀时间的延长使孔径和纳米线长度增大,在刻蚀时间为90min-180min时可以得到较好的表面形貌。随刻蚀时间的延长,放电时长增大,120min时达到最大值;之后硅纳米线阵列比表面积开始减小,放电时长减小。
其他文献
有色冶炼行业是砷污染物的主要来源之一,对含砷物料进行无害化处理是我国有色冶金行业需要面临的问题。臭葱石的理论含砷量较高、稳定性好,是有效的固砷载体。然而有色冶炼行业实际环境下的酸性含砷溶液中往往含有一定量的铜、氟和氯离子,这些离子对臭葱石合成过程的影响规律还不明确。本文在常压臭葱石沉砷热力学研究基础上,研究了Fe（II）-As-SO42-溶液体系下铜、氟、氯离子对臭葱石沉淀过程的形貌、组分、粒径及
目的 探讨3味山姜属中药黄酮类成分对胃溃疡寒证大鼠肠道短链脂肪酸（SCFAs）含量的影响。方法 给予大鼠灌服冰知母水煎液与15%冰乙酸制备胃溃疡寒证模型，模型成功后，随机分为干姜姜辣素组，高良姜组，红豆蔻组和大高良姜组，连续给药2 d,末次给药12 h后采集大鼠新鲜粪便，采用气质联用（GC-MS）法对大鼠粪便中乙酸、丙酸、异丁酸、丁酸、异戊酸、戊酸的含量进行测定。结果 与空白组比较，模型组SCFA
随着光伏产业的快速发展,对于多晶硅的需求也持续上升,流化床硅烷法制备颗粒多晶硅工艺由于具有连续低温、工艺简单、能耗低等优点,已成为一种有前景的多晶硅制备方法。然而,颗粒硅因其表面积大,造成氢含量比常规柱状硅高,易造成后续直拉单晶过程中的“氢跳”问题,造成单晶炉热场寿命的减少和棒材失稳。因此,颗粒硅脱氢已成为行业发展中亟待解决的重要问题。本论文旨在探明真空精炼过程脱氢热力学与动力学机理,以此为基础提
随纳米技术的进步,复合纳米流体作为一种较单一纳米流体更为高效的传热工质受到各国关注,将其作为工质加以利用是节约能源及提高传热性能的有效途径之一。论文选取多壁碳纳米管（MWCNT）和二氧化钛(TiO2)两种异形纳米颗粒制备复合纳米流体进行研究,为解决复合纳米流体稳定难以保证、传热机理不明等问题奠定基础,并探究进一步增强复合纳米流体换热性能的可能性。论文考虑了制备方式、表面活性剂、纳米颗粒添加比、温度
节能减排作为当前工业生产的重要前提,促进了新型高效传热技术的发展,纳米流体作为传热效率高的新型传热工质也受到了广泛关注。混合纳米流体作为传统一元纳米流体的延伸,同时具备多种一元纳米流体的优良性能,在保证高传热性能的同时具备长期稳定的特性,比一元纳米流体更适用于工业应用。然而,混合纳米流体内颗粒复杂的排布及运动方式导致其比一元纳米流体传热机理更复杂、稳定性更难控制,制约了混合纳米流体的推广。为寻找适
固体氧化物燃料电池（Solid oxide fuel cell,SOFC）由于具有发电效率高、环境友好与可模块化等优点而备受关注。使用甲烷与二氧化碳干重整为SOFC提供燃料,可实现CH4和CO2的同时清洁转化,对高效利用碳资源以及减缓全球温室效应有重要的现实意义和应用价值。SOFC工作温度高,运行时处于封闭状态,其运行参数以及内部反应机理难以通过实验进行研究,且实验研究周期较长、成本较高,而数值模
目的：研究我国常见的4种杂粮（甜荞、燕麦、糜米、谷米）对大鼠肠道菌群组成及短链脂肪酸的影响。方法：将50只7周龄SD雄性大鼠（体质量（302.10±9.58）g）随机分为对照组、燕麦组、甜荞组、糜米组和谷米组。对照组饲喂100%的基础日粮，其余各组大鼠分别饲喂50%的基础日粮+50%实验谷物，连续饲喂6周。实验期间，每周测定大鼠采食量、体质量。实验期结束，测定大鼠粪便含水率、盲肠和结肠质量、盲肠和
作为继锂离子电池之后的下一代储能器件候选者之一的锂硫电池（LSB）因为硫穿梭效应导致其循环稳定性差,进而限制了LSB的应用。金属基有机框架（MOF）均匀的分级多孔结构可以对多硫化物进行锚定,金属离子和碳框架结合获得的导电性可以为固硫的可逆性提供保证,同时缓解电池的极化现象。采用多孔且富含活性位点的材料对隔膜进行改性可以很好地对多硫化物进行捕获和锚定杜绝硫的不可逆损失以及锂金属的恶化。本论文利用四种
近年来,我国室外大气颗粒物污染问题日益突出,人体可吸入颗粒物(PM1 0)及细颗粒物(PM2.5)已成为许多城市的主要污染物。大量的流行病学研究显示颗粒物的暴露浓度与人体疾病的发生率成正相关性。现今人类的绝大多数时间在室内度过,室外空气中的颗粒物可经过通风等形式进入室内,并严重影响室内空气品质。另一方面,室内存在颗粒物产生源头,进而提升颗粒物浓度并降低室内空气品质,影响人体健康。因此,针对室内颗粒
我国自从2018年开始传入非洲猪瘟,随即在全国各地蔓延开来,近三年,在全国各地的努力下,非洲猪瘟疫情一步步的得到了控制,但非洲猪瘟目前还没有研究出有效疫苗,且非洲猪瘟在我国已形成了稳定存在的局势,因此针对非洲猪瘟的防控工作仍然不可懈怠,需持之以恒进行防控,以保障生猪生产的稳定恢复。另外,生猪养殖是组成我国畜牧业的重要部分,我国生猪的基数仍然是庞大的,每年都会产生上亿吨的粪污,造成了很严重的环境问题