【摘 要】
：
锂硫（Li-S）电池具有高的理论比容量和能量密度,被认为最有潜力的新型二次电池之一。但是,目前其实用化尚存在诸多难以解决的问题,这主要包括硫的电导率低、硫还原过程中体积的膨胀以及多硫化锂（Li PSs）的穿梭效应。针对这些挑战,本文提出在Li-S电池的正极与传统隔膜之间设计一层全新的插层膜,用于加速Li PSs的转化,抑制Li PSs的穿梭效应。论文的主要研究内容如下:（1）通过铜离子催化偶联反应
论文部分内容阅读
锂硫（Li-S）电池具有高的理论比容量和能量密度,被认为最有潜力的新型二次电池之一。但是,目前其实用化尚存在诸多难以解决的问题,这主要包括硫的电导率低、硫还原过程中体积的膨胀以及多硫化锂（Li PSs）的穿梭效应。针对这些挑战,本文提出在Li-S电池的正极与传统隔膜之间设计一层全新的插层膜,用于加速Li PSs的转化,抑制Li PSs的穿梭效应。论文的主要研究内容如下:（1）通过铜离子催化偶联反应制备了比表面积高达2184 m~2g-1的氢取代石墨炔（Hs GDY）,利用其与石墨烯（Gra）之间的协同效应设计了一种Hs GDY/Gra插层膜,用于构筑高性能Li-S电池（CNTs-S@Gra-Hs GDY）。该电池在电流密度为1.0 C的情况下进行500次循环后,每圈循环的衰减率为0.089%,表现出良好的循环稳定性。进一步利用原位拉曼光谱、外位X射线光电子能谱（XPS）等表征手段,并结合密度泛函理论（DFT）计算对该功能性插层膜在Li-S电池中的工作机理进行了深入探讨和研究。结果表明,Hs GDY中的炔键活性位点对Li+的强吸附能力,有助于Li PSs的化学锚定,促进硫物种在充放电过程中的转化。这种新型的全碳插层膜为促进Li-S电池性能的实际化提供了一种极具吸引力的方案。（2）在Li-S电池中引入含有Fe-N4结构的催化剂能够加速Li PSs的转化,同为过渡金属的Sn-N4结构具有类似的单原子催化功能。因此,基于上述工作,我们研究了将Sn Cl2Pc用于插层膜的设计以进一步提高对Li PSs的催化作用。我们将Sn Cl2Pc引入Gra中,在Gra表面原位生长了（Sn Cl2Pc）n多聚物,将基于Gra表面的（Sn Cl2Pc）n多聚物作为Li-S电池的插层膜来制备正极（CNTs-S@Sn Cl2Pc-Gra-200）。在0.2 C的电流密度下,该正极可获得1351 m Ah g-1的较高初始放电容量。在1.0 C时,经过500次循环后,每圈循环的衰减率仅为0.085%,显示出优异的倍率性能和循环稳定性。外位XPS测试结果证明了负载在石墨烯上的酞菁多聚物能够加速硫的转化反应,对抑制穿梭效应有显著作用。利用有机小分子的多聚物作为Li-S电池的插层膜为今后研究团队设计插层膜材料来提高Li-S电池性能提供了一种可行的思路。
其他文献
实现巩固拓展脱贫攻坚成果同乡村振兴有效衔接，是“十四五”时期我国经济社会发展的重要目标和任务之一。文章基于四川省、陕西省和甘肃省的农户家庭微观调查数据，应用倾向得分匹配法（PSM），实证分析了农村劳动力流动对农户家庭多维贫困的影响。研究发现：农村劳动力流动对农户家庭具有显著的多维减贫效应，其中，收入维度和教育维度的减贫效应最为突出，健康维度的减贫效应比较微弱，并且劳动力流动的多维减贫效应具有明显的
α-位取代的手性内酯结构是microtermolides B,virginiae butanolides和salprzelactone等多类天然产物和药物活性分子的核心骨架,因此是十分重要的合成目标。从逆合成分析不难看出,内酯化合物羰基α-位的直接不对称官能化是合成手性α-取代内酯的理想方法。然而,内酯羰基的α-位质子酸性较低,导致其在温和条件下难以烯醇化;此外,内酯在亲核反应条件下存在开环的可能
Mn4+离子掺杂的红色氟化物荧光粉具有优异的光学特性,其在467 nm处的蓝光区域具有的宽吸收能与Ga N芯片的蓝光波长相匹配,而且Mn4+离子在红光区域630 nm左右具有的尖锐红光发射峰能够提高白光LED显色性能,得到高显色指数的暖白光。但是,对于利用室温合成法制备的Mn4+离子掺杂氟化物发光材料,其基质晶体结构大多是对称性比较高的,对于低对称性的复合氟化物研究还比较少,因此本文通过在室温条件
燃料电池作为清洁能源转换装置受到广泛关注,其阴极反应（氧气还原反应）需要高活性的催化剂来改善反应动力学。虽然Pt具有很高的催化活性,但是其抗毒性和耐久性有待提高,且Pt在成本上没有竞争力。因此,在降低Pt催化剂成本的同时提升其催化性能、抗毒性、稳定性就尤为重要。鉴于此,本论文利用Mo元素与贵金属（Pt、Pd）形成合金,一方面降低Pt的利用率进而降低催化剂成本;另一方面,利用Mo元素调整贵金属的电子
细胞膜将细胞内空间和细胞外环境相分隔。由于亲水代谢物和疏水细胞膜的结构不相容,离子或分子无法通过细胞膜进行扩散,离子通道可以作为一种载体来促进它们的跨膜运输行为。离子通道是一种由蛋白质形成的小孔,可以根据外界刺激如p H、离子强度、含水量因素等调节离子从细胞膜一侧流向另一侧。人工纳米孔/纳米孔道是生物离子通道的一种仿生产物,因其具有良好的力学性能和可控的化学性质,从而可实现更广阔的应用研究。人工纳
信息技术的发展改变了传统的大众传播方式,消息传播和意见交互从现实世界迁移到虚拟空间中,个体通过社交媒体以点对点的方式传递消息、意见,由此推动了传播学、管理学、计算机等学科相关研究的深度融合。由于社交媒体实现方式的多样性、参与者的广泛性、传播渠道的复杂性,所以社交媒体上消息传播和意见演化过程中易呈现出突发性、裂变性及复杂性等特点。这要求政府相关部门和学者专家们面对社交媒体上海量的数据信息,科学的把握
近十年来,越来越多的企业开始披露社会责任信息,以社会责任报告为主要载体的企业社会责任信息披露不仅成为企业向市场发送信号的重要方式,也成为外界了解和投资企业的重要途径,在此背景下,企业社会责任信息披露能否影响企业经济绩效逐渐成为各方关注的重要问题,但是,从上个世纪70年代以来,尽管学者们对企业社会责任信息披露与企业经济绩效关系进行了不间断的研究,众多实证研究却始终没有一致的结论。当下,中国正在推进注
多孔碳是一种重要的硫宿主材料,其结构与性质调控对锂硫电池性能优化起着关键作用。目前,设计合成高导电性、孔结构丰富的多孔碳大多采用模板法、生物质活化等方法,但因其制备中存在条件不可控、费时费力等不利因素,限制了其广泛应用。针对以上问题,本论文提供一种绿色、简便、无模板的方法合成超薄碳纳米片和泡沫状多孔碳,巧妙利用小分子调控纳米片厚度、孔结构和杂原子掺杂含量,避免了传统模板法或环境不友好试剂等缺陷,获
目的 建立一种基于微波萃取的前处理方法，结合液相色谱-电感耦合等离子体质谱法（LC-ICPMS），准确测定婴幼儿米粉中砷甜菜碱（AsB）、亚砷酸根（As（Ⅲ））、二甲基砷酸（DMA）、一甲基砷酸（MMA）和砷酸根（As（Ⅴ））5种砷形态的方法。方法 婴幼儿米粉样品采用1%HNO3作为提取溶液，在90℃条件下微波萃取60 min，提取液离心过膜后，用LC-ICPMS方法进行定量分析。结果 建立的5种
本文以硝基苯酚、二溴甲烷、1,4-二溴丁烷、1,10-二溴癸烷为原料,通过威廉姆逊反应和硝基还原反应,合成了二胺化合物。利用二胺化合物与2,3-二羟基苯甲醛、2-羟基-3-甲氧基苯甲醛反应,合成了五个新的席夫碱配体。以上五个席夫碱配体具有配位点丰富的特点。对以上合成的配体进行了核磁共振氢谱,碳谱的表征。在回流条件下,利用合成的席夫碱配体与过渡金属盐进行反应,成功合成了6个系列的13种含稀土金属配合