【摘 要】
：
电动汽车、智能电网、便携式移动设备的更新换代要求电池具有更高的能量密度及更高的功率。锂硫电池具2600 Wh/kg的高理论比能量,约是商业化锂离子电池的5-7倍,且硫的储量丰富且环境友好,使锂硫电池有望实现商业化大规模生产,因此锂硫电池在新能源领域成为各国研究者关注的热点。然而,正极材料的导电性、体积膨胀效应和穿梭效应等问题限制了锂硫电池实际应用。多孔碳材料被多方证明可以有效提高锂硫电池的电化学性
论文部分内容阅读
电动汽车、智能电网、便携式移动设备的更新换代要求电池具有更高的能量密度及更高的功率。锂硫电池具2600 Wh/kg的高理论比能量,约是商业化锂离子电池的5-7倍,且硫的储量丰富且环境友好,使锂硫电池有望实现商业化大规模生产,因此锂硫电池在新能源领域成为各国研究者关注的热点。然而,正极材料的导电性、体积膨胀效应和穿梭效应等问题限制了锂硫电池实际应用。多孔碳材料被多方证明可以有效提高锂硫电池的电化学性能,为了深入了解碳材料孔结构和原子掺杂对锂硫电池的影响,本文设计了树脂基碳材料的孔结构和原子掺杂,来提高正极材料的电化学性能,具体研究内容如下:1)采用模板法和溶胶凝胶法制备了富微孔多孔碳材料（MPC）,经过模板剂的调节,MPC材料具有更丰富的微孔和介孔,微孔吸附能力更强,介孔碳材料比大孔碳材料具有更大的接触面积,有利于电解液的浸润和Li+扩散。经过模板剂调节过的MPC/S复合材料的首次放电比容量为1208 m Ah/g,在0.5C下循环200圈,比容量保持在487.2 m Ah/g。2)MPC材料对多硫化物的吸附仅限于物理吸附,N原子的引入可通过化学作用力大大增强对多硫化物的吸附作用,提高锂硫电池的电化学性能。以尿素为氮源,在间苯二酚与甲醛的混合溶液中加入尿素,用模板法制备了N掺杂富微孔碳微球材料（NCS）,通过改变热解温度来改变碳孔结构及元素掺杂量,研究N掺杂富微孔碳微球材料对锂硫电池的电化学性能。在600-900℃的范围,随着温度的升高,碳的结晶度下降,碳缺陷变多,材料的微孔和介孔更丰富,交流阻抗测试说明,随着温度的升高,电化学电荷转移阻抗变小,这说明碳缺陷位点增多,孔隙率更丰富,更有利于锂硫电池的氧化还原反应。其中,NCS/S-800在0.2C下循环50次后放电比容量为554 m Ah/g。3)NCS材料的比表面积和孔隙率较低,能有效负载的活性物质有限。将碳球变为空心碳可以提供更多空间负载硫。因此,采用自组装模板法制备了N、O共掺杂空心碳球（NOHCS）,CV测试证明了所制备的NOHCS/S-0.12材料的电极极化小,电化学可逆性强。NOHCS/S-0.12材料在0.1C下的首次放电比容量为1029 m Ah/g,循环80圈比容量保持在552 m Ah/g。这归因于NOHCS材料不仅提供足够的空间缓解活性物质的体积变化,避免了正极活性物质因体积的反复变化而粉化脱落造成的容量衰减,而且空心结构可以将多硫化物束缚在碳球内部,降低穿梭效应造成的活性物质失效问题。N、O共掺杂可以提供多个活性位点,利用额外的孤对电子来固定多硫化物,进一步抑制穿梭效应,使电池的循环性能更加稳定。
其他文献
近年来,电子商务的发展十分迅速,带动了快递行业飞速发展。“最后一公里”配送是直接接触客户的最末端配送环节,快递员在同一区域内多次往返配送、空载运输、辗转运输等问题严重,导致末端配送成本居高不下,环境污染及配送资源浪费。在国家大力倡导低碳环保与共享经济的环境下,由于“最后一公里”配送联盟可以降低配送成本、提高配送效率、减少环境污染、实现资源的合理优化配置,将成为未来城市末端配送的主要发展趋势。而公平
近年来,随着经济全球化的快速发展,市场对钢材的需求由原来的大批量逐渐转变为小批量、多品种的需求,这与钢铁企业的批量化生产要求相悖。为了适应小批量多品种的市场需求,钢铁企业需要把客户的小批量订单进行批量组合优化来适应钢铁企业大批量的生产物流模式,以减少生产及物流成本,满足市场需求。钢铁企业物流协调计划就是钢铁企业物流系统的物流批量计划、库存管理计划和厂内外运输进行计划、协调和跟踪控制的过程。轧制物流
随着碳排放的增加,全球变暖日益加剧,供应链与物流运作是碳排放的重要原因,因此,减少物流供应链的碳排放成为当前研究的重点。此外,供应链系统中联合优化问题作为供应链管理的重要研究方向也一直受到学者的广泛关注。设施选址问题,车辆路径问题都是供应链设计中极为重要的理论基础,单独的设施选址问题,车辆路径问题自提出以来就得到学术界及企业生产的广泛关注。设施选址是一个战略层面的问题,车辆路径是一个操作层面的问题
近年来,作为国民经济支柱的钢铁行业遭遇危机,钢铁企业利润率仅有2.2%。钢铁企业管理者在倡导采用新技术、新工艺、新设备的同时,纷纷将目光转向物流环节,向物流要效益。科技的发展和制造工艺的不断进步,产品更新换代加速,客户定单越来越多品种、小批量化。备货型生产（Make-to-Stock,MTS）虽然有交货期短、成本低的优势,但是整个生产存在盲目性,造成大量产品的积压。按订单生产（Make-to-Or
面对日益变化的市场需求,加上全球化进程的加速,企业逐渐脱离个体存在而成为供应链的成员,未来的竞争模式将由企业与企业之间的竞争转变为供应链与供应链之间的竞争。良好的供应链网络结构是使企业在激烈的竞争中占据优势的重要战略能力。然而,随着社会环境的复杂变化,供应链网络设计及供应链运作面临更大的不确定性和风险。因此,如何设计有效应对不确定性扰动的供应链网络结构对企业的长期稳定发展至关重要。基于此,本文针对
目前红外制导所用的红外窗口材料多为MgF2、ZnS等陶瓷材料及蓝宝石单晶等,这些材料作为飞行器光学窗口,由于其机械强度及热性能较差,在高速飞行中易因气动力及热应力的影响造成窗口破碎或因气动热导致窗口具有较高的背景辐射而影响探测精度,难以满足未来高马赫数飞行器对红外探测窗口材料的要求。而Y2O3-MgO纳米复合陶瓷因具有优秀的红外透过性、高温力学性能、抗热震性和极低的高温热发射率而成为未来高速飞行器
激光近净成形技术（Laser Engineered Net Shape）是一种无需刀具模具、只需要将三维文件导入到各种设备系统中进行激光熔覆的加工方式,在难加工零件、微小零件、薄壁零件、复杂异形零件的加工制造中具有广阔的前景。其中微小薄壁结构广泛应用于加工生产之中,但由于其独特的性能和特殊的加工使用要求,使得传统的加工方式不断面临挑战。激光近净成形技术在难加工零件及特殊要求零件的加工制造中有着卓越
先进高强钢（AHSS）是一种兼具高强度和高韧性的优质钢材,经过多年研究开发,在汽车制造业等工业领域已经得到了广泛的应用,中锰（TRIP）钢作为一种典型的第三代先进高强钢拥有良好的强韧性。钢材的合金化一直是国内外众多科研机构研究和开发的重要方向,合金化是调控钢材组织性能最直接的方法之一,通过合金化可有效改善钢材的综合性能。中锰钢的强韧性主要取决于变形过程中TRIP效应的稳定性。氮元素和铌元素作为两种
基于临界点理论,本文讨论了含有φc-Laplacian的非线性离散Dirichlet边值问题非平凡解的存在性与多重性.在构造的基本函数空间下,我们建立了与边值问题对应的变分框架,分别利用G.Bonanno的三个临界点定理和两个非平凡临界点定理,讨论了变分泛函临界点的存在性.从而,我们得到了原边值问题非平凡解的存在性.进一步,通过强极大值原理,我们得到了边值问题存在正解的充分条件.本文由三章构成,每
基于OBE理念的教学模式主张以学习者和学习成果为中心,学生学习后收获的学习成果更具实践意义,个人素质得到了更全面地提升。虽然目前在国内已经有学者对OBE理念下的体育教学模式进行了探索研究,但尚未在气排球教学方面有所进展。因此,本研究将OBE理念与气排球课堂教学模式相融合,应用至体育教育专业气排球的教学中,旨在探索基于OBE理念体育教育专业气排球课堂教学模式的重构过程,分析实施教学后学生收获的学习成