【摘 要】
：
超级电容器由于具有充放电速度快、功率密度高、循环寿命长等特点,在新能源研究领域占据重要地位。开发具有高比电容和优异循环稳定性的先进电池型电极活性材料是实现高性能超级电容器器件的关键。金属有机框架（MOFs）是一种由强共价键连接金属中心和有机配体的多孔材料,具有可调节的孔结构和较大的比表面积,成为一类有前途的超级电容器电极材料。然而,由于较差的导电性和稳定性,其电化学性能并不理想,因此在实际应用方面
【基金项目】
：
国家自然科学基金（批准号:21665024）；
论文部分内容阅读
超级电容器由于具有充放电速度快、功率密度高、循环寿命长等特点,在新能源研究领域占据重要地位。开发具有高比电容和优异循环稳定性的先进电池型电极活性材料是实现高性能超级电容器器件的关键。金属有机框架（MOFs）是一种由强共价键连接金属中心和有机配体的多孔材料,具有可调节的孔结构和较大的比表面积,成为一类有前途的超级电容器电极材料。然而,由于较差的导电性和稳定性,其电化学性能并不理想,因此在实际应用方面受到限制。过去研究表明,以MOF作为结构导向剂和模板获得过渡金属氧族化合物是解决现存问题的有效策略。因此论文希望以特殊结构的双金属MOFs为前驱体,通过不同的化学转化方法,结合表面与界面工程技术来制备性能优异的氧族化合物超级电容器电极材料,并对其结构与电化学性能的关系进行研究,从而实现提高比电容和能量密度的目的。具体研究内容如下:1、在衍生自Co,Mn-MOF的Mn Co2O4表面直接生长Ni-MOF,形成带有小球的分级纳米花结构。Mn Co2O4大的表面积、丰富的活性位点和Ni-MOF的高孔隙率使得制备的Mn Co2O4/Ni-MOF复合材料显示出优异的电化学性能。研究发现,Mn Co2O4前驱体热处理温度对衍生氧化物的形貌控制及最终复合材料的比电容、倍率性能和电导率等具有显著影响。制备的Mn Co2O4-600/Ni-MOF表现出超高的倍率性能(当电流密度从1增加到10 A g-1时,电容保持率高达93.41%)和良好的循环稳定性（组装的混合超级电容器循环20000圈后比电容保持率为94.74%）。2、采用MOFs封装多金属氧酸盐（POM）模板策略,制备了一系列以POM@MOF为前驱体的核壳结构WS2@Ni-Co-S-X,系统研究了镍钴质量比对复合材料形貌和电化学性能的影响。核壳结构为快速法拉第反应暴露了更多活性位点,同时确保了电极材料的高利用率。制备的电池型WS2@Ni-Co-S-1电极材料在1 A g-1电流密度下具有1920.3 F g-1的高比电容和良好的倍率性能(当电流密度从1A g-1增大至10 A g-1时,比电容保持率为72.85%)及优异的循环稳定性（循环充放电20000圈,比电容仅下降6.25%）。采用盐封技术活化玫瑰花,制备的层状多孔结构的生物质炭,也具有良好的电化学性能。以这种碳材料作为负极,WS2@Ni-Co-S-1为正极,组装的混合超级电容器装置,具有大的电位窗口和较高的能量密度,可以点亮红色小灯泡几秒。3、将共价有机框架CTF-1衍生的ca CTF-1引入多步热处理的碳修复C-C3N4中,形成3D互连的富氮碳结构ca CTF-1@p C-C3N4。具有扩展π共轭结构的p C-C3N4与富含氮的ca CTF-1紧密互连,加速了电荷转移,提高了电化学性能,表现出超高的比电容(在1 A g-1电流密度下达到535.8 F g-1)和良好的倍率性能。同时,以二苯基氨基脲为氮源的Ni,Co-MOF为前体,水热法制备的花椰菜状Ni Co Te2也具有较高的氧化还原活性和良好的循环稳定性,1 A g-1电流密度下比电容达到2006.0 F g-1。以两种材料组装的混合超级电容器Ni Co Te2//CTF-1@p C-C3N4在功率密度为790.05 W kg-1时,表现出50.84 Wh kg-1的高能量密度,同时具有较好的循环稳定性。4、设计制备了一种新型纳米复合异质结构GO/Mn Co2O4/Ni-V-Se,并将其用作混合超级电容器电极。将立方块状的Mn Co2O4和花球状的Ni-V-Se颗粒插入石墨烯片层之间,避免了石墨烯片层的重新堆积和团聚,有效提高了材料的导电性,再辅之以Ni-V-Se的包覆,形成的复合异质结构表现出优异的电化学性能,显示出超高的比电容(在1 A g-1达到2584.6 F g-1)和倍率性能（94.87%）以及优异的循环稳定性（23000圈充放电循环后比电容保持率为91.67%）。由GO/Mn Co2O4/Ni-V-Se与活性炭组装而成的混合超级电容器同样表现出良好的储能性能。
其他文献
后生元是微生态领域新出现的一个与益生菌相关的新概念，其成分复杂或简单，功能多样，对宿主健康具有重要作用，副作用非常低，比益生菌有更多优点（如稳定、安全、保存方便），被认为是益生菌的有效替代物，具有广阔的开发和应用前景。本文主要就后生元的概念、组成、特点、功能以及在动物养殖中的应用进行简要整理分析，希望为后生元在动物养殖中的应应用提供参考。
环境样品的分析过程包括样品的采集、预处理、样品分析以及实验结果的数据处理,样品预处理在环境分析化学中至关重要,尤其对复杂基质样品的处理。在预处理过程中避免基质影响,使待测物与干扰杂质分离并富集,是提高分析检测灵敏度、准确性、降低检出限的关键步骤。当前,一些安全可靠、绿色环保、成本低廉的新型样品前处理技术已经在环境样品的分离和富集中被广泛应用,例如,固相萃取（Solid-phase extracti
数学概念是数学知识体系的基石，在学生核心素养形成和发展的过程中起着不可或缺的作用。部分教师在概念教学时存在表述不准、阶段不清、核心不对、过程不实等问题，为彰显数学概念的育人价值，教学时应厘清概念内涵，精致概念建构，激活概念应用。
金属有机骨架（Metal organic frameworks,MOFs）是由金属离子和有机配体连接形成的一类结晶性多孔材料（也称为多孔配位聚合物）,具有结构丰富多样,骨架和孔结构可设计,表面积大,功能可调,同时兼具无机和有机材料性能等显著特点。特殊的结构和性能使其在气体分离和储存,能量储存,催化,电池,药物传递及电化学传感等领域存在着巨大的应用潜力。但是,MOFs本身极低的导电性限制了其在电化学
钢锭作为大型锻件原材料,在冶金、核能、电力以及航空航天等领域均有所运用。在钢锭凝固过程中,钢锭内部会不可避免的形成疏松、缩孔以及偏析等缺陷,严重影响后续产品质量,在大规格钢锭中更为严重。为了获得高品质的钢锭,本文通过内置冷芯和顶置电磁场的方法铸造大型钢锭。通过内置冷芯减轻传统钢锭的中心疏松,通过电磁场对冒口内钢液进行加热,延缓钢液凝固速率,提高冒口补缩效率,最终达到提高钢锭内部质量的目的。在本文中
由于印染工业的快速发展,印染废水的排放量过大,生态环境被严重污染。因此,为了保护环境,净化水源,开发能够高效去除染料污染物的方法和技术尤为重要。目前,在一些常见的处理方法中,吸附法因操作简便、成本低且效率高,在废水处理工业中占有非常重要的地位。常用的吸附剂中,由于天然高分子水凝胶具有制备简单、材料来源广泛、无毒无害、且可生物降解等优势被认为是非常具潜力的一类吸附剂。本论文在对环境污染现状、污水处理
由于衡水湖湿地保护区特殊的地理位置，导致其面临着来自农业生产和生活污水的污染问题，农户自身对环境的某些行为在改善与治理农业面源污染方面起决定性作用。文章以衡水湖流域的农户为研究对象，通过调查问卷的方式了解衡水湖流域农户农业生产活动以及参与污染防治行为的现状，并建立决策树模型分析农户参加农业面源污染防治的意愿程度。借助因子分析法得到了三个主要影响农户参与防治污染意愿的因素，并提出相应的解决方案，从源
镁砂是用来制备碱性耐火材料的一种不可或缺的原料,因其在高温下对碱性环境具有优异的耐腐蚀性和良好的耐热性等特点,在冶金工业中得到了广泛的应用。但由于镁砂热震稳定性较差,易对其使用造成不利影响。为了提高其热震稳定性,本文将电熔镁砂分别与不同烧结镁砂按照一定比例混合,轻烧镁粉作为粘结剂,采用固相反应烧结法,设计并制备出具有优良抗热震性的镁砂原料。本实验主要通过对试样的烧结性能、力学性能和抗热震性进行表征
为了实现我国钢铁工业在兼顾环境保护的同时实现高速可持续发展,近年来我国冶金工作者对低碳炼铁技术进行了大量研究。高炉喷煤技术作为以煤代焦的有效手段而被普遍应用于炼铁工序中,但烟煤与无烟煤的混合物进入高炉后的混合燃烧机理尚不明确,高挥发分烟煤对无烟煤的助燃行为仍未得到清晰阐述。因此,本文针对不同动力学和热力学条件下烟煤与无烟煤的耦合燃烧行为进行了研究,为优化混合煤粉在高炉内的高效燃烧提供理论依据。首先
镁合金作为最具发展潜力的轻质合金,在汽车,航天军工等领域有广泛应用,但其具有典型的密排六方晶体结构,在室温条件下成型能力有限,严重限制了镁合金的发展。本文采用多道次同步热轧结合异步温轧的加工工艺获得了具有高抗拉强度和延伸率的ZK61镁合金薄板,并详细分析了轧制过程中板材微观组织演化对板材织构及力学性能的影响。首先对原材料ZK61铸态板进行均匀化处理,采用XRD检测分析了热处理前后的板材。其次对板材