【摘 要】
:
目前,商用锂离子电池(LIBs)所使用的负极材料是以石墨为代表的碳材料。碳材料虽然有储量丰富、来源广泛,性能稳定等优势,但其较低的理论容量,较差的倍率性能和较短的循环寿命,使得LIBs的发展受到了限制。此外,随着LIBs市场的不断扩大,锂资源开始出现供应不足和价格上涨。由于钠资源在地球广泛分布、价格低廉等特点,钠离子电池(SIBs)开始走进研究人员的视野。然而,由于SIBs的研发尚处于初步阶段。因
论文部分内容阅读
目前,商用锂离子电池(LIBs)所使用的负极材料是以石墨为代表的碳材料。碳材料虽然有储量丰富、来源广泛,性能稳定等优势,但其较低的理论容量,较差的倍率性能和较短的循环寿命,使得LIBs的发展受到了限制。此外,随着LIBs市场的不断扩大,锂资源开始出现供应不足和价格上涨。由于钠资源在地球广泛分布、价格低廉等特点,钠离子电池(SIBs)开始走进研究人员的视野。然而,由于SIBs的研发尚处于初步阶段。因此,为推动储能设备的发展,性能较强的负极材料是不可或缺的。由于镍与钴的化合物有相似的物理和化学性质,将它们结合有可能产生较强的协同效应,使镍钴双金属化合物的储能性能得到较大的提升。本论文基于上述背景,开展了以下研究:(1)由于过渡金属氧化物低廉的价格和简便的制备工艺,本文以镍钴双金属配位聚合物为前驱体,并通过改进退火工艺,保留配位聚合物原位生成的碳,形成负载有Co3O4和NiO纳米颗粒的花状分层碳骨架(Co3O4/NiO/NC)。LIBs半电池测试结果显示,Co3O4/NiO/NC不仅在较高的电流密度(5000 mAg-1)下有容量493 mAh g-1,还能在200mAg-1时循环100圈后能保持容量1390 mAh g-1。当Co3O4/NiO/NC与Li Fe PO4正极材料组装成全电池时,能够在200次循环后有40.29%的容量保持率。(2)通过形貌调控,合成有独特凹面立方体结构的镍钴双金属硫化物(CNC NiS2/Co S2)。并通过包覆聚多巴胺,在退火碳化过程中在样品形成氮掺杂碳层,增加样品的活性位点,并改善其电导率。所制备的CNC NiS2/Co S2显示出极强的储钠性能,能够在电流密度为100 mAg-1和5000 mAg-1时,分别有848和583 mAh g-1的高容量;还能在5000 mAg-1的高电流经历长达900次的充放电后仍然有容量404 mAh g-1。(3)采用二维过渡金属碳化物(Ti3C2)与镍钴双金属硒化物进行复合,形成包覆有二维镍钴硒化物的Ti3C2少层纳米片(Ti3C2/Co0.5Ni0.5Se2)。由于CoSe2与NiSe2较强的协同作用,与单一组分的硒化物相比,所制备的镍钴双金属硒化物的储能性能得到增强。当与钠片组装成SIBs半电池,于1000 mAg-1下进行性能测试时,Ti3C2/Co0.5Ni0.5Se2有极高的首圈库伦效率(89%),并且即使经历600圈循环后也仍有容量338 mAh g-1。
其他文献
液晶离聚物是一种兼具离子型液体特征和液晶高分子性质的聚合物。液晶离聚物综合了离子液体的特点和功能,具有光变色性、热变色性、导电性、电变色性、压电效应及良好的机械性能和化学稳定性等特性。同时,作为一种新型功能高分子材料,液晶离聚物不仅在物理学、化学、材料学及电子学等多学科交叉中得到应用,而且在信息、军事、印制、光学、复合材料、膜材料等领域也具有潜在的应用前景。为了丰富液晶离聚物的研究内容,本文设计与
石油作为我国重要的战略资源,关系着一个国家经济发展和社会进步,我国高度重视石油管道的泄漏检测。石油管道泄漏会造成资源浪费、环境污染等问题,甚至会给人民的生命财产安全带来巨大损失。因此,利用脉冲涡流检测技术对管道进行缺陷检测研究具有重大意义,有利于打破国外管道检测技术对我国的垄断,保护我国的管道数据不被泄露,维护国家安全。本文主要工作如下:第一,本文介绍了论文的选题背景和选题意义,以及多种管道缺陷检
随着全球科学技术的不断提高,建筑工业化进一步推进,盒式模块化建筑以盒子状构件为结构体系,现场以搭积木方式拼装而成,拥有较高的集成程度、高效的现场安装及绿色环保的特点得到了快速的发展。与传统的劳动密集型房屋建造相对,模块化建筑具有明显的优势,可以加快建设速度、降低成本投入、有效品质管控、减少人力需求、空间灵活布置。由于盒式模块化节点在构造上的特殊性与差异性,在实际应用中仍存在难以解决的问题,一是节点
金属腐蚀是目前世界各国面临的普遍问题。其中采用防腐涂层方法是最简单和最有效的防腐措施。环氧涂料由于其良好的防腐性能和施工便利性成为应用最广的防腐涂料之一。随着对高效高性能树脂涂料的开发愈加注重,传统环氧涂料不能满足日益严苛的要求,需要对环氧涂料进行改性来进一步提高防腐性能。石墨烯是目前发现最薄的纳米鳞片,可在涂层中层叠排列形成“迷宫效应”,阻隔环境中腐蚀介质的渗透过程,进而提高涂层的防腐蚀性能。石
近些年来,正面人脸图像作为一种重要的身份特征得到了非常广泛的应用,但是在诸如监控摄像头等的实际应用中,可能存在无法准确获取某个主体的正面人脸,但是可以比较容易获得同一个主体的多幅不同姿态的非正面人脸的情况。因此,通过某个主体的多姿态的侧面人脸图像来准确获取该主体的正面人脸图像具有十分重要的现实意义。针对当前极大多数实际情况下无法可靠获取某主体的正面人脸图像的问题,本文以重建正面人脸图像为目标,通过
在软件定义数据中心网络中,存在混合流传输的情况。没有截止期限需求的、占用带宽流量多的大象流和具有严格截止期限的、时延敏感的老鼠流相互竞争着网络有限的资源。因此,有效地调度混合流成为极具挑战性的问题。本文的主要工作如下:(1)本文结合软件定义网络(Software Defined Network,SDN)技术,提出了一种基于专用链路和深度强化学习(Deep Reinforcement Learnin
视觉目标跟踪是计算机视觉中的基础研究内容之一。近年来,随着高性能计算机和摄像设备的快速普及,人们对于视觉目标跟踪的关注越来越多。迄今为止,有大量的目标跟踪算法被提出。其中,性能最好和研究最多的是基于深度学习或基于相关滤波器的视觉跟踪算法。基于相关滤波器的目标跟踪算法在提出伊始就以其兼顾跟踪性能和速度的特性,吸引了大量研究人员。但是相关滤波器框架下的目标跟踪算法,在复杂的跟踪场景下,仍然无法取得较好
表面纳米化(Surface Mechanical Attrition Treatment,SMAT)是通过强塑性变形(severely plastic deformation,SPD)在金属块体材料表面高效地制备纳米晶结构从而提高材料整体性能的一种手段。SMAT作为一种表面自纳米化的方式,最初的构想是只将材料表层晶粒细化为纳米晶晶粒,且不改变材料的整体成分和相的组成。本文首先研究了 SMAT时间对
随着城市慢行交通的发展,非机动车桥应运而生。非机动车桥的安全性、适用性、以及经济性等与设计荷载密切相关。然而,当前针对非机动车桥特有的非机动车荷载的研究非常匮乏。鉴于此,本文通过现场调查法和概率数理统计方法,分析了非机动车荷载的特性,采用元胞自动机理论开展了基于调查数据的非机动车荷载流模拟。在此基础上,对慢行系统桥梁在实际非机动车荷载作用下的荷载效应进行了研究,建立了非机动车设计荷载模型,可为相关
随着化石资源的不断枯竭,利用生物质或其衍生物作为可再生碳源制备大宗工业化学品已成为一个十分活跃的研究领域。糠醛(衍生物)是近年来最备受关注的生物质衍生平台分子之一,其可由半纤维素或纤维素等生物质制得。纤维素、半纤维素是地球上最丰富、最廉价的生物质资源,目前糠醛的合成工艺已经非常成熟。因此,糠醛(衍生物)高附加值下游产品的工艺开发,无疑具有重要的社会、经济和环境保护意义。基于金属催化剂的催化氢化,是