【摘 要】
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可生物降解的凝胶态聚合物电解质作为一种安全和性能稳定的材料,可以提高电池和电容器的环保性和安全性,进而有助于解决环境污染和能源短缺的问题。其中,聚乙烯醇(PVA)和壳聚糖(CS)两种可生物降解聚合物备受瞩目。但是,PVA和CS基凝胶态电解质膜在应用中仍存在诸多问题。例如,离子迁移机理不明确;电化学性能不稳定和高成本等问题。鉴于此,本论文探讨了溶剂对PVA结构的影响,开发了N-甲基吡咯烷酮(NMP)
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可生物降解的凝胶态聚合物电解质作为一种安全和性能稳定的材料,可以提高电池和电容器的环保性和安全性,进而有助于解决环境污染和能源短缺的问题。其中,聚乙烯醇(PVA)和壳聚糖(CS)两种可生物降解聚合物备受瞩目。但是,PVA和CS基凝胶态电解质膜在应用中仍存在诸多问题。例如,离子迁移机理不明确;电化学性能不稳定和高成本等问题。鉴于此,本论文探讨了溶剂对PVA结构的影响,开发了N-甲基吡咯烷酮(NMP)为PVA的溶剂,分别制备了低成本、高离子电导率的Mg~(2+)、Li~+和Na+导电电解质膜,并研究了其
其他文献
燃料电池是一种将化学能清洁、高效地转化为电能的装置,但阴极氧还原反应(ORR)速率相对缓慢,是整个电化学过程的控制步骤。目前,商业化Pt/C催化剂负载量高和稳定性差,极大限制了燃料电池的大规模应用。而且,对已投入使用的燃料电池,空气中PM2.5等污染物会显著影响其ORR性能。考虑到Pt/C纳米催化剂上ORR是一个典型的结构敏感性反应,厘清催化反应性能与Pt粒径大小及其分布、炭载体表面化学性质、催化
近年来，氧还原反应(ORR)作为燃料电池与锌-空气电池等绿色能源转化装置中至关重要的电极反应，受到越来越多科研人员的关注与研究。虽然贵金属催化剂（Pt、Pb、Ag及其合金等）在提升缓慢的氧还原反应动力学上，具有着优异的电催化性能，但贵金属资源不仅稀少且价格昂贵、稳定性及抗甲醇/一氧化碳中毒性能较差等原因严重阻碍了贵金属基ORR催化剂的商业化进程及应用范围。相比之下，虽然随着近年来对廉价金属的ORR
大规模储能技术需要多功能的能量转换与存储系统,包括金属-空气电池、金属-二氧化碳电池以及电解水系统。为了应对当前世界面临的能源危机,我们迫切需要开发多功能电催化剂。近年来,人们致力于为二氧化碳还原反应(CO2RR)、氧还原反应(ORR)、析氧反应(OER)和析氢反应(HER)设计高效且经济的电催化剂。但是,开发一种能够同时高效催化上述所有过程的单一催化剂仍然是一个巨大的挑战。本论文针地这一问题,开
Sulfonated polyether ether ketone(sPEEK)is currently under investigation as a substitute to the expensive Nafion(?)polymer electrolyte membrane because of its low cost,higher physicochemical stabiliti
金属-空气电池作为具有较高比能量密度的新型电池技术受到了科研工作者们的广泛关注。虽然金属-空气电池的比能量密度非常高,但是金属-空气电池的发展仍面临着重重阻碍,如:过电势高,能量效率低,可逆性差,以及循环寿命短等。这些问题主要是由放电产物的热力学惰性,以及较慢的化学反应动力学引起的。放电产物与电极接触时难以被有效分解。这就导致电池充电过程需要更高的能量,进而引起电池过电势升高。虽然很多异相催化剂可
化石能源在当前能源结构中占据主导地位，但是这种不可再生的能源带来许多问题，如环境污染和气候变化等。因此，开发新型的清洁可再生能源技术取代传统化石燃料已引起了科学技术界的广泛关注。可再生燃料电池、金属-空气电池和水电解制氢作为先进的能源技术，具有清洁和环保的优点，被认为是未来有前景的可替代能源。氧还原反应(ORR)和氧析出(OER)是可再生燃料电池和可充电锌-空气电池两个关键电化学过程；而OER和氢
通过燃烧矿物燃料获取能量使人类面临着越来越大的能源短缺与环境污染压力，发展环境友好且可持续发展的清洁能源技术已成为全球最为重要和紧迫的研究课题。锂-氧气电池因具有超高理论能量密度而成为电化学能源领域的热点研究课题。近年来，国内外科学家围绕锂-氧电池开展了大量研究工作，成果显著。然而，锂-氧电池的发展仍处于早期基础研究阶段，许多关键的科学及技术问题尚未解决，其中开发高效稳定的正极材料提高电池性能已成
有机半导体材料是可通过低成本溶液加工来制备质量轻并具有一定机械性能的电子元件。基于这些优势,该类材料持续受到学术界和工业界的关注。作为其中一类电子元件,有机太阳电池在近年发展迅猛,目前实验室报道的器件能量转换效率已经超过17%。尽管有机太阳电池在过去二十年中已经取得显著进展,但进一步提升其能量转换效率实现其商业化应用不仅需要发展新型高性能光活性层材料,还需要在新材料的基础上,深入理解材料结构与薄膜
电催化剂是制约质子交换膜燃料电池(PEMFC)商业化的瓶颈,由于PEMFC为酸性介质,其电极反应均对贵金属铂有强烈的依赖性,目前使用的电催化剂存在铂用量高、稳定性不足的问题,因此亟需研制新型的高效、长寿命电催化剂。金属间化合物具有长程有序的晶体结构,因此具有确定的表面成分和规则的活性位分布,这些特性是普通合金(固溶体)不具备的。另外,与无序的合金相比,有序的金属间化合物具有较高的混合焓、较高的化学
质子交换膜燃料电池(PEMFCs)具有能量密度高、启动快速、清洁环保等特点，有希望应用于分散式电站、交通运输和便携式移动电源等领域。高性能、低成本氧还原反应(ORR)催化剂的制备是实现PEMFCs技术商业化应用的关键。针对非贵金属催化剂在酸性环境中活性不足、稳定性差等问题，本论文对沸石咪唑框架化合物(ZIF-8)衍生碳材料的结构及其催化性能进行系统研究。 以ZIF-8高温碳化后所得三维多孔氮掺杂