【摘 要】
:
锂硫电池由于其高的比容量和能量密度成为二次电池中最具有潜力的下一代。然而,其放电过程较为复杂,且放电产物多硫化物易溶解于电解液中,发生穿梭效应,使得其容量快速衰减,这极大限制了其实用化进程。为了缓减多硫化物的穿梭效应,使锂硫电池的电化学性能得到有效改善。石墨烯是一种典型的碳纳米材料,具有优良电子迁移率(15000 cm2 V-1·s-1),比表面积可达2630m2 g-1,厚度约为一个纳米,这使其
论文部分内容阅读
锂硫电池由于其高的比容量和能量密度成为二次电池中最具有潜力的下一代。然而,其放电过程较为复杂,且放电产物多硫化物易溶解于电解液中,发生穿梭效应,使得其容量快速衰减,这极大限制了其实用化进程。为了缓减多硫化物的穿梭效应,使锂硫电池的电化学性能得到有效改善。石墨烯是一种典型的碳纳米材料,具有优良电子迁移率(15000 cm2 V-1·s-1),比表面积可达2630m2 g-1,厚度约为一个纳米,这使其成为构建轻质多硫化物阻挡层的重要材料。同时,粘土是自然界丰富的层状硅酸盐矿物,极性强,官能团丰富,化学/热稳定性好,吸附能力强。一些研究表明,蒙脱石和高岭石等粘土矿物是很有前途的电池隔膜阻挡层材料。结合蒙脱土的高极性和石墨烯的高导电性制备隔膜阻挡层缓减多硫化物的穿梭,提升锂硫电池的综合电化学性能,进而实现锂硫电池的实用化。因此,从限制多硫化物穿梭和加速硫到锂二硫的转化动力学等问题出发,本文分别基于材料结构设计、构建隔膜阻挡层等方面展开研究工作,显著提升了锂硫电池的电化学性能和循环寿命,为解决锂硫电池的穿梭效应提供一种解决方法。围绕锂硫电池隔膜阻挡层主要展开以下工作:(1)从高极性材料MMT对多硫的强吸附作用以及石墨烯的高电导率出发,基于MMT+RGO设计制备锂硫电池隔膜阻挡层,改善锂硫电池电化学性能。采用Li-MMT和GO通过物理混合法制备片层复合材料进而限制多硫化物的穿梭效应。富锂的MMT能通过路易斯酸碱作用吸附多硫化物、加速其转化动力学,同时,高导电的石墨烯增加电子传输速率,有效提高活性物质的利用率。实现了基于MMT+RGO-PP全电池较好的首圈的放电比容量(1438 m Ah g-1),同时在较小倍率(0.5C)下800次循环后,具有较小的每圈容量衰减率(0.052%)。(2)从MMT和RGO的复合结构出发,基于APTS改性MMT,制备得到MMT/RGO均相复合材料,设计制备锂硫电池隔膜阻挡层,进而改善锂硫电池电化学性能。通过静电作用单层锂-蒙脱土(MMT)和氧化石墨烯(GO)能够均相复合,制备得到一种具有快速离子/电子传递双通道的二维异质结构。Li-MMT上的低扩散势垒有助于锂离子的快速输运和路易斯酸碱作用吸附多硫化物,均相分布的RGO构建了高电子传导网络,同时改性剂中的氮成功掺杂到石墨烯中,实现了对多硫化物的高效吸附转换,有效提高活性物质的利用率、加速硫到锂二硫的转化动力学。因此,二维异质结构阻挡层有效地抑制了多硫的“梭形效应”,在0.2C时具有较高的初始比容量1317 m Ah g-1,在3C时具有较高的速率容量848 m Ah g-1。低容量衰减率在1C超过200个圈时为0.011%,在2C超过600个周期时为0.067%。(3)从“加速硫到锂二硫的转化动力学”的角度出发,基于MMT-Co3O4设计制备锂硫电池隔膜阻挡层,利用四氧化三钴对硫到锂二硫反应的加速作用,同时,结合蒙拓土和石墨烯的综合性能改善锂硫电池电化学性能。采用具有蒙脱土和氧化钴(MMT-Co3O4)复合材料和高导电性的RGO通过研磨混合法制备阻挡层。带有催化作用的MMT-Co3O4复合材料能够加速硫到锂二硫反应的催化转化,实现了基于MMT-Co3O4-RGO全电池较好的倍率性能(3C,774 m Ah g-1),同时在较大倍率(1C)下400次循环后,具有较小的每圈容量衰减率(0.068%)。即使当电流达到2C循环520次,仍具有较小的每圈容量衰减率(0.0597%)。
其他文献
<正>优秀的企业能够经历危机之后继续成长,那么它们一定有一些基本的规律可以遵循。当企业遇到危机的时候,企业家怎么样让自己能够生存下去?最重要的一些策略是什么?基本生存法则是什么?北京大学国家发展研究院BiMBA商学院院长陈春花所著《危机自救——企业逆境生存之道》这本书结构中的核心就是回答:面对危机,首要任务是极速调整五个认知。认知是指人们获得知识或者应用知识的过程,或者信息加工的过程,这是人最基本
为了能够深入了解项目化任务下高职院校专业教学团队运行的基本现状,研究采取文献调研法、问卷调研法、访谈调研法、个案调研法等多种实证调研方法对高职学校专业教学团队的运行现状展开了深入调研。调研发现:项目化任务下高职院校专业教学团队运行形态呈现了“小团体”运行特征,项目化小团队的运行动力以利益驱动为主,小团体内部成员具有共同的发展愿景并且在共同的利益基础上能够实现有效协作和沟通,作为项目团队负责人的教师
由于高理论比容量和高能量密度以及环境友好等优势,锂硫电池被视为最具潜力的下一代储能器件.然而,充放电过程中多硫化物溶解造成的穿梭效应,会导致电池容量和循环寿命迅速衰减.对传统商业隔膜进行修饰改性是提升锂硫电池综合性能的一个重要途径.在此,通过五氧化二铌复合氮掺杂碳(CN/Nb2O5)材料来对隔膜进行修饰以提高电化学性能.Nb2O5与多硫化物之间的强相互作用和优异的催化性能,能够作为多硫化物有效的阻
新型冠状病毒肺炎疫情在全球范围的持续发展促使人们开展针对该疾病的深入研究,包括治疗药物的研究。中和抗体药物作为一种很有前景的特异性抗病毒药已成功应用于部分病毒感染性疾病的治疗。目前,国际上针对新型冠状病毒(SARS-CoV-2)中和抗体的研发进展十分迅速,已有多个抗体药物获得紧急使用授权。本文主要通过SARS-CoV-2中和抗体的作用靶点、药物研究进展以及需要关注的问题与不足等方面进行综述。
新时代背景下,人文素养是构成职业素养的重要组成部分,具有复合型知识和技能的高素质人才更受就业市场青睐,技工院校学生人文素养的提升无论对提升其就业能力还是升学都具有重要作用。基于技工院校电商文案创作课教学,从人文素养的缺失对电商专业学生文案创作的影响、提高人文素养对学生从事电商文案创作的重要性、提高学生人文素养的实施策略三个方面阐述了如何在电商文案创作课这样的专业课中提升学生的人文素养。
<正>变应性鼻炎(allergic rhinitis,AR)或称过敏性鼻炎,是一种由特应性个体暴露于过敏原(变应原)后,主要由免疫球蛋白E(immunoglobulin E,IgE)介导的鼻黏膜非感染性慢性炎性疾病,以鼻塞、鼻痒、喷嚏、流涕为主要临床特征。近年来全球AR的发病率逐年增加,流行病学研究,AR在世界范围内的平均发病率为10%~20%,部分国家高达40%。我国研究显示,2005~2011
<正>在疫情期间,我也和许多百年老店保持着沟通,下面三家老铺都在积极地应对疫情,但因为有些企业不愿意在媒体上大肆宣传,所以请允许有两个案例不具体透露企业的名称。日本桥是东京都历史最悠久的区域,这里聚集着300多家超过100年历史的企业。"鳗鱼喜代川"便是其中的一家,始创于明治7年(1874),拥有146年的历史,现在传承到第五代。鳗鱼喜代川最初开店时,是在更早的江户时代。先代把烤鳗鱼当做一种修行,
目的 探讨利拉鲁肽联合阿法骨化醇对老年2型糖尿病伴骨质疏松患者糖脂代谢和骨代谢的影响。方法 选取2018年5月至2020年5月在本院确诊的92例老年2型糖尿病伴骨质疏松患者,采用简单随机分组的方法将患者分为观察组(n=46),采用基础降糖治疗的同时采用利拉鲁肽联合阿法骨化醇治疗)和对照组(n=46),采用基础降糖治疗的同时阿法骨化醇治疗),两组患者均持续治疗12周。分别于治疗前后,观察两组患者的血