含有氧空位的NiMoO4在超级电容器中的应用

来源 :南昌大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yzlang
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
全球经济的飞速发展加速了化石能源的消耗诱发了日益严重的能源和环境危机,对人类的生存及发展造成了很大的影响。人们不仅在积极寻求可再生能源,而且还在积极开发各种新型的可靠的能量存储和转化器件。超级电容器(SCs)也被称为电化学超级电容器,与同类产品(如电池,燃料电池和传统电容器)相比,它们具有更高的功率密度和更长的预期寿命,因而引起了广泛的研究关注并被认为是必不可少的储能设备。值得注意的是,由于其独特的优势,包括简单和安全的配置,快速的充电/放电响应,大功率输出以及较长的使用寿命(>100,000次循环),SCs在下一代能源技术中显示出广阔的前景。如可穿戴电子设备,快速充电手机,再生制动电动机以及对工业动力和能源的即时管理。但是,超级电容器的实际应用受到其较低的能量密度限制。已经证明通过组合电池型法拉第电极和电容式电极来构造不对称超级电容器(ASCs)是扩大工作电压并提高能量密度的有效策略。然而,传统的ASCs主要在水性电解质中运行,不可避免地会发生溶剂蒸发和有害的电解质泄漏。相比之下,无粘合剂的柔性电极和凝胶电解质构成的固态ASCs(SASCs)是首选的设备配置,满足便携式和未来电子产品的柔韧性、轻便性、耐磨性和高机械完整性的要求。具有多个活性位点的金属氧化物(MOs)被认为是构成高性能SCs中最具潜力的活性材料之一。MOs中的氧空位可以有效地调节其电子性能,在其带隙中巧妙地诱导杂质态,并显着优化其电导率。由于以上优点,引入氧空位的MOs与原始样品相比,所得的含有氧空位MOs电极通常嵌入更多的电化学活性位点,并具有更好的电荷存储能力以及更好的导电性。向MOs中引入精确的氧空位以及对其性质进行微调的方法已经得到了关注。(1)通过便捷的水热和湿法化学还原工艺在碳布纤维(CFC)上构建了富氟和富氧空位的Ni Mo O4(F-Ni Mo O4-x)纳米片阵列。F-Ni Mo O4-x的结构和电子性质可以通过F掺杂和O空位的协同效应得到有效调节,从而提高电导率并增强法拉第氧化还原反应。所获得的柔性F-Ni Mo O4-x@CFC进行三电极测试,在1m A cm-2电流密度条件下面比电容高达2.45 F cm-2,几乎是原始Ni Mo O4@CFC电极面积比电容(0.38 F cm-2)的六倍此外,柔性的准固态ASCs器件电压窗口为1.8V,在功率密度为1790μW cm-2的情况下,能量密度高达336.5μWh cm-2。它还可以实现超长且稳定的寿命(超过10,000个循环),容量保持率高达85.7%。(2)通过水热反应和随后的磷化作用在碳布(CFC)上生长P掺杂Ni Mo O4(P-Ni Mo O4-x)纳米线阵列,其中磷化过程还会在Ni Mo O4纳米线的表面引入氧空位。P的掺杂可以促进电解质/气体的传质效率和表面润湿性,从而有效地避免了活性物质的“死体积”。另一方面,掺杂阴离子和富氧空位的表面可以促进电子转移并提供足够的活性位点,从而可以提高活性材料的利用率和反应活性。经过优化的P-Ni Mo O4-x电极在电流密度1 m A cm-2条件下可提供0.74 F cm-2的面比电容,几乎是原始Ni Mo O4的两倍。此外,组装后的柔性的准固态ACSs达到1.8V,器件在功率密度为1217.2μW cm-2时具有228.8μWh cm-2的高能量密度。它还可以实现超长且稳定的寿命(超过10,000个循环),容量保持率为85.3%。
其他文献
近年来,由于引起骨关节炎(Osteoarthritis,OA)的危险因素(如饮食习惯,缺乏运动和关节损伤)增加导致OA患病率逐年提升,其危险因素可能是脂质代谢异常(如体内胆固醇水平高)。为此,科学家们对高胆固醇引起的骨关节炎的诊断(如标志物检验)和治疗(如相关的药物研发)越来越重视。环糊精(Cyclodextin,CD)是由多个(6-9个)葡萄糖残基构成的环状多糖结构,外形如截头圆锥状,具有内部疏
相比两电平逆变器,多电平逆变器有着逆变效率高、功率开关管应力低、产生的电磁干扰较小和输出电能质量高等优点,得到了广泛的应用,特别是中、高压场合。但多电平逆变器有着更多的功率开关管,发生故障的几率也随着增加。故障会使得逆变器系统的输出波形发生畸变,给使用部门带来一定的损失。为了提高逆变器系统的稳定性,研究其故障诊断与容错控制技术是非常必要的。本文以性能稳定、控制方法简单的中点钳位型(Neutral
随着电子产品的不断更新迭代,功能的不断多样化,设备的供电方式也在不断追求高效率,高可靠性。无线电能传输(Wireless Power Transfer,WPT)因其相比于传统电线传输具有安全可靠、方便快捷等优点,使之成为当下科研人员讨论的热门话题之一。多频多负载磁耦合谐振式无线电能传输技术可以同时为多个不同频率标准的设备进行供电,对于小型化充电设备具有适应性广,频率利用率高等优点。本文提出的供电平
在现代金融体系中商业银行占据的地位是非常大的,而且现代经济的发展是离不开商业银行的,因此作为一种调控金融和经济的重要手段,其发展要以市场为中心,这样才可以实现长远的发展。商业银行的所有业务中,信贷是最为核心的一项业务,当然在其发展的过程中也面临着各种各样的风险,一些风险利用精确的控制手段是可以进行避免的,但是一些风险是不能避免的。不过作为商业银行,风险和收益也成正比的,因此商业银行要做的就是降低风
我国各地养猪场正朝着规模化及集约化不断发展,这导致养猪废水产生量越来越大,随养猪废水经厌氧发酵产生的养猪沼液量也不断增加。然而,目前使用的沼液处理技术操作复杂、能耗高、成本高,难以达到工程化应用要求,开发高效沼液深度净化工艺迫在眉睫。本项目主要探究沼液作为微藻培养基质的潜力,探究其在沼液中的生长情况及对沼液处理的能力,研究沼液培养微藻的关键影响因素及调控方法,实现沼液处理及微藻生物质资源化利用的双
目前,实现碳达峰、碳中和是党中央立足国际国内两个大局做出的重大战略决策,中央首次提出构建以新能源为主体的新型电力系统,意味着微电网将快速发展和获得广泛的关注。微电网作为分布式电源的重要表现形式,主要用于处理分布式电源与主电网之间的关系。微电网的运行模式分为并网模式和孤岛模式。在并网模式下,微电网与主电网相互支撑,并由主电网协调控制微电网的运行。但在孤岛模式下微电网脱离主电网独立运行,分布式电源输出
本文以武汉市的房地产价格为研究对象,以近期实际成交的房地产价格数据为依据,采用线性回归分析法,探讨了影响房地产价格的因素。其中,时间序列分析表明,武汉市房产价格波动较大的区域为商圈区域、轨道交通周边区域、重点学区区域以及河湖周边区域。在武汉市,以中心城区为核心的同心圆状区域、“两江”核心区域、湖泊周边区域的房地产价格依次递减。“两江”核心区域地理环境差异较大,未来几个月房价相对平稳,局部地区略有下
受体相互作用激酶1(receptor-interacting serine/threonine-protein kinase 1,RIPK1)是一种丝氨酸/苏氨酸激酶,在细胞的死亡和炎症中扮演重要的角色。在哺乳动物的研究中发现,RIPK1在Toll样受体(TLR)和RIG样受体(RLR)信号通路中扮演多种功能。一方面,RIPK1通过介导上游信号,激活NF-κB信号通路,产生多种细胞因子;另一方面,
随着城市电缆线路增加,对当前配电网带来两大问题,一是配电网电容电流逐渐变大,导致中性点小电流接地方式在发生单相接地时,容易产生弧光接地过电压,严重危害配电系统设备安全及用户人身安全。二是电缆出线过多会引起无功功率倒送等问题,造成系统末端电压偏高甚至越限等危害。本文针对电容电流过大问题,提出小电阻接地方式及相关的改造方法,并针对发生高过渡电阻接地故障时,小电阻接地保护系统容易拒动等问题进行再研究。首
从古至今延续下来历史文化中都有着传统民族图案的痕迹,每个民族的传统图案代表着本民族的特色文化,展现了每个民族的生活习俗及文化信仰,维吾尔族传统有着自己本民族独特的图案形状及构成形式,并在生活的方方面面上体现的琳琳至尽。对一个民族图案的研究应用,是传承民族文化以及民族特色再创造的必经之路,为当代设计增添了异域风情的神秘色彩,更为少数民族特色灯具市场填补了空白。首先,从维吾尔族传统图案的形成原因出发,