基于Ti3AlC2 MAX相新型碳材料的构筑及储锂性能研究

来源 :新疆师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zmatch
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
Ti3AlC2 MAX相是一种具有层状结构的三元碳化物,由其制备的新型碳材料拥有独特的组成和结构,因此广泛应用于能量储存/转换、催化、水/气体净化和传感器等领域。目前,新型碳材料的制备通常采用高温氯化法(Cl2刻蚀),不仅污染环境,还危害人身体健康。因此,探索一种环境友好、安全和高效的制备方法是至关重要的。具体工作如下:(1)以Ti3AlC2 MAX相为前驱体,I2为刻蚀剂,经过四次I2刻蚀去除Ti3AlC2MAX相中的Ti和Al原子,制备出了具有无定形和二维层状结构的碳化物衍生碳(2D CDC)。2D CDC表面含有丰富的含氧官能团和碘基(-I)末端官能团,并且比表面积和孔容高达755.4 m~2 g-1和0.504 cm~3 g-1。制备的2D CDC厚度为1.48 nm,孔径为4nm。将2D CDC应用到锂离子电池负极中,表现出优异的储锂性能。在0.2 C的电流密度下(1 C=372 m A g-1),具有2074.1 m Ah g-1的高初始比容量。当电流密度为0.5 C时,经过100次循环后具有463.4 m Ah g-1的高可逆容量,表现出良好的循环稳定性。(2)以Ti3AlC2 MAX相为前驱体,I2/Na OH为共刻蚀剂,通过两步刻蚀去除Ti3AlC2 MAX相中的Ti和Al原子,合成了高缺陷、多孔和层状结构的超薄二维碳纳米片(2D CNS)。然而,仅使用I2或Na OH刻蚀Ti3AlC2 MAX相不能获得高质量2D CNS。当I2和Na OH作为共刻蚀剂时,随着I2的含量增加,2D CNS的厚度会减小,比表面积和孔容会增加。并且2D CNS的最高比表面积和孔容可以达到1134.4 m~2 g-1和0.793 cm~3 g-1,厚度仅为0.64 nm,产率为35.9%。当I2的含量为I2-15时,CNS-I2-15/Na OH样品表现出最佳的倍率性能(在2 C的电流密度下,表现出330.2 m Ah g-1的高比容量)和循环稳定性。在0.5 C的电流密度下(1 C=372 m A g-1),循环100次后仍表现出472 m Ah g-1的高可逆容量,库伦效率高达99.26%。
其他文献
拒绝言语行为在日常交际中很常见,但长期以来在维吾尔语语用研究中却很少有人关注。拒绝言语行为虽然是具有面子威胁性的言语行为,但因其推理的复杂性,策略使用的丰富性,使其成为人际语用的重要组成部分,因而极具研究价值。电视剧《巴拉提的故事》在koznak视频播放器上极具好评,贴近生活的影视效果保证了剧内拒绝言语行为多发频发的情况。研究剧中拒绝言语行为,对理解维吾尔族的拒绝言语行为和促进维吾尔族拒绝言语行为
学位
磷是引起水体富营养化的主要因素之一,随着社会经济和人类活动发展,废水高效控磷和磷资源回收变得尤为重要。化学沉淀法是含磷废水常用处理方法,但其存在工艺繁琐、去除速度慢、难以回收利用等缺点,载体诱导沉淀结晶法是其改进技术,可以简化工艺,提高反应速度。本文以多种天然矿物为载体,开展诱导HAP(Ca10(PO4)6(OH)2)沉淀结晶除PO43-工艺研究。以含PO43-配水为处理对象、Ca Cl2为沉淀剂
学位
黄花草木犀是草木犀中的一种,草木犀主要化学成分有蛋白质、氨基酸、油脂、香豆素、皂苷、多酚、多糖、黄酮与生物碱等生物活性成分,在农用药用方面有广泛应用。本文选用中国新疆吉木萨尔县泉子街黄花草木犀,对黄花草木犀全草、茎、叶、花等四个部位的总黄酮,总氨基酸,总香豆素,总多酚含量进行测定;对其全草、茎、叶、花四个不同生长部位的阴离子进行离子色谱分析,对其全草、茎、叶、花四个部位微量元素进行火焰原子吸收光谱
学位
本研究以项目教学法在初中武术课堂中的教学实验应用为研究对象,以探究项目教学法在初中武术课堂中的发展路径,丰富初中武术课堂的教学模式为研究目的。在研究中运用了文献资料法、问卷调查法、教学实验法、数理统计法。在乌鲁木齐市第六十七中学八年级选取两个教学班为实验对象,随机分为实验班和对照班,每班各有45人(男生20人,女生25人)。以实验前后实验班和对照班学生在武术操《英雄少年》、初级长拳(第三路)、学习
学位
本论文基于对余映潮“板块式”教学思路理论基础以及特征的梳理,并通过余映潮典型课例分析,总结出该教学思路的操作要领。通过学生问卷、教师问卷、教师访谈以及课堂观察的研究方法,了解该教学思路在S市S中学七年级到九年级语文阅读教学中的应用现状。发现该教学思路在应用过程中存在机械模仿、忽视学情、语文课堂缺乏生成性和教学过程中人文性弱化的问题。针对出现的问题,笔者提出建议:多元解读教科书中的资源、综合考虑语文
学位
电解水可以用可再生的方式生产氢气,这也是继风能或光伏等可再生能源之后又一个重要的解决能源危机的方法。近年来,由于金属有机框架(MOFs)材料具有高度有序的金属阳离子空间排列和特定的化学环境,使其在晶体结构、比表面积和孔隙率方面具有一定优势从而在催化领域引起了人们的广泛兴趣。本论文利用MOFs特有的结构和性质优势,基于MOF-74前驱体设计了双金属氧化物并以π-共轭分子与MOF-74复合构建了一系列
学位
骨修复植入材料抗菌时间长导致细菌变异和进化,快速强效杀菌降低组织感染是临床上亟待解决的难题。聚乳酸(PLLA)是临床上公认的生物医用材料,骨再生领域占有重要地位,但其存在生物活性差,不具有抗菌性、骨诱导性和功能单一等不足,限制了其临床应用。为了赋予聚乳酸优异抗菌、骨诱导能力,对其进行改性,具体研究内容如下:(1)在PLLA/HANWs(羟基磷灰石纳米线)纤维表面构建Zn-Ag双金属涂层。锌/银离子
学位
商业化的碳材料(石墨)由于理论容量(372 m Ah g-1)较低,无法满足电动汽车等大型电子设备的能量需求,因此寻找新型负极材料对现代社会能源发展是迫在眉睫的。缺陷型碳由于可以提供更多的锂离子嵌入位点,更高的电子导电性等优点而被广泛研究。基于以上理论,本论文选取缺陷型碳材料为研究对象,从缺陷类型以及机理入手,使用简单的制备方法达到提高碳材料容量,改善大倍率性能差的问题。主要工作内容如下:(1)采
学位
骨质疏松症患者常常来自于老年人和绝经女性,骨质疏松症患者的骨矿物质密度降低会导致骨折频发,人工植入物的需求也随之激增。生物医用钛(Ti)有良好机械和化学稳定性、较高耐腐蚀性及生物相容性被广泛用于临床,但钛金属无抗菌性,易引起细菌粘附,造成术后感染,同时,钛是生物惰性材料,其不能与周围组织形成良好的骨整合,导致钛植入物松动,限制了钛植入物在临床应用。因此,构建在钛表面具有抗菌和促进骨整合的多功能涂层
学位
环境污染物对社会环境及人类生命健康造成严重威胁,开发有效去除技术与灵敏检测方法是研究者们持续关注的热点。吸附法因其简单、高效、低成本、环保的优点常用于环境中难降解污染物的去除。磁性固相萃取(Magnetic solid phase extraction,MSPE)作为一种新颖的固相萃取方法,具有简便、快速、省时、易于回收的优势,常用于复杂基质中痕量污染物检测的样品前处理。多孔石墨烯(Porous
学位