【摘 要】
：
锂硫电池因其具有低成本、高能量密度等优点而成为轻型应用（如手机、无人机和自主机器人）和新能源电动汽车的诱人动力源。然而许多问题阻碍了锂硫电池的商业化发展和实际应用,如硫和多硫化物的绝缘性、多硫化物的穿梭效应、充放电过程中活性物质的体积变化,以及使用液态电解质引起的泄露、着火、爆炸等问题。因为正极材料主要决定着锂硫电池的能量密度,因此大量的研究投入到正极材料中,但为了进一步推动锂硫电池的高效安全应用
论文部分内容阅读
锂硫电池因其具有低成本、高能量密度等优点而成为轻型应用（如手机、无人机和自主机器人）和新能源电动汽车的诱人动力源。然而许多问题阻碍了锂硫电池的商业化发展和实际应用,如硫和多硫化物的绝缘性、多硫化物的穿梭效应、充放电过程中活性物质的体积变化,以及使用液态电解质引起的泄露、着火、爆炸等问题。因为正极材料主要决定着锂硫电池的能量密度,因此大量的研究投入到正极材料中,但为了进一步推动锂硫电池的高效安全应用,近些年来随着固态电解质的发展,以固态电解质代替液体电解液的策略引起了广泛的关注,它既能提高电池的安全性和又能提高电池的能量密度。以固态电解质代替液态电解液的锂硫电池称为“全固态锂硫电池”。本论文分别研究了氧化铈（CeO2）修饰碳气凝胶正极材料以及固态电解质Li7La3Zr2O12（LLZO）的制备与表征。研究的主要内容如下:（1）以CeO2修饰碳气凝胶复合材料为碳主体,制备了一种高效碳硫正极材料。碳气凝胶的高比表积、高孔隙率与碳纤维毡的三维网络结构的相结合提高了载硫量和阴极的导电性,研究发现适量的CeO2修饰的碳气凝胶还可以抑制多硫化物的损失,促进氧化还原反应。当CeO2添加量为2.76 wt%制备的CA/S-3Ce电极,在硫负载量为2.14 mg/cm2时,具有较高的初始容量（0.05 C活化时比容量为1487 mAh/g）和良好的可逆循环（在0.2 C的充放电速率下150次循环后保持959.13 mAh/g的容量,在1 C的充放电速率下,循环100次容量为802 mAh/g。）。（2）采用新型固液复合法合成了立方相LLZO,该方法是将湿化学方法与固相反应方法相结合而形成的。在LLZO粉体合成中p H值、丙烯酸与金属离子的摩尔比（L/M）是影响合成粉体物相与LLZO陶瓷性能的主要因素。在p H=3,L/M=0.35,煅烧温度为800℃合成了单相LLZO,粉体微观呈现椭圆形,粒径2～4μm,颈部连接良好。所得LLZO电解质片是粉体压制后在1100℃下烧结6小时而成,其相对密度为94.1%,离子电导率为3.09×10-4S/cm。
其他文献
电子商务的迅速发展以及人们消费习惯的转变,促使越来越多的品牌制造商开辟了线上直销渠道向消费者销售产品,从而与其传统批发零售渠道构成了双渠道供应链。然而,由于制造商入侵所引发的渠道竞争并没有得到零售商的普遍认可,大多数零售商视制造商入侵为一种威胁。因此,如何在开通双渠道的情况下保证零售商的利益不受损失是制造商面临的现实问题。经济的不断发展导致环境污染问题愈加严重,具有经济效益和社会效益的绿色供应链管
高新技术产业作为国际经济、科技竞争的重要领域,成为国际贸易纠纷和逆全球化运动影响的焦点。在2019年中美贸易摩擦中,美国商务部将中兴、华为、中科曙光等多家高技术企业列入“实体名单”,对我国部分高新技术企业的国际间技术网络进行封锁。对于技术迭代快的高新技术企业来说,外部创新资源尤为重要,技术网络维护确保技术供应安全成为企业面临的重要问题。改革开放后,我国建立了完备的工业门类,构建了多层次的产业细分体
酯酶来源广泛,其种类、结构和催化反应的种类多种多样,因而被广泛地用于食品加工、医药生产、化妆品和新能源开发等领域,是重要的工业酶之一。由于酯酶的来源不同,所以不同酯酶有不同的酶学性质,对其开展蛋白3D结构的研究有利于结构与酶学性质相互之间关系的解析,并从中获得改善酶性质的方法。本研究从黑曲霉GZUF36野生菌株出发,在其转录组中筛选出一种GDSL家族酯酶,通过基因克隆表达进行重组酯酶的酶学性质、晶
近年来,海洋资源开发进程加快,应用于海洋中的各传感器研究也进入高速发展阶段。光纤作为新型传感材料出现在人们面前,基于光纤的传感器也被广泛研究、应用。其中光纤布拉格光栅水听器作为水下声音信号采集装置,因具有耐腐蚀、耐高温高压、抗电磁干扰、质量轻、可进行波分复用易于成阵等优点而被广泛关注。在工程应用中,对光纤布拉格光栅水听器的声灵敏度有较高要求,需要对其进行增敏。因此,本文对光纤布拉格光栅水听器探头增
行人检测和属性识别是智能视频处理的重要研究内容,具有广阔的应用前景。如果能够有效检测和识别图像或视频中包含的人类特征图像,可以大大降低识别成本。因此,本文研究并实现了基于正反卷积和多任务深度学习的行人检测和属性识别算法,通过对深度学习基准网络进行改进,在行人检测方面,融合了Dense Net高精度和YOLOv3高效率的优点,提出了Dense＿YOLO网络框架用于目标检测;在行人属性识别方面,提出了
伴随着人工智能的飞速发展,对机器视觉的研究,如无人驾驶技术等,正在不断地升温。而图像恢复是机器视觉研究中必不可少的图像预处理环节,清晰的图像,实时的快速处理为后续的图像智能化研究提供了有利保障。由于成像系统、记录设备、传输介质等不完善,图像容易产生退化:图像包含噪声,图像受模糊干扰。另外,由于设备存储能力的提高、对图像分辨率的追求,大规模图像处理问题增加了图像实时处理的难度。本文研究大规模图像恢复
随着互补金属氧化物半导体晶体管（Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS）的特征尺寸不断缩小,集成电路产业将面临更多挑战。量子元胞自动机（QuantumDot Cellular Automata,QCA）作为多种纳米器件之一,有着高集成度,低时延,低能量耗散的特点,是最可能替代传统CMOS器件的候选者之一。QCA的基本组成器件为多数逻辑门和反相器,然
随着通信系统的飞速发展,尤其是如今5G技术的大力推广,系统对于射频功率放大器（射频功放）性能的要求越来越高。作为宽带通信系统的重要组成部分之一,射频功放消耗了大部分的系统功率,这将导致热量积聚并引起功放温度的变化。由于射频功放结构中包含不同的材料,每种材料属性各不相同,温度的变化将会在射频功放结构中产生热应力和热形变,严重时还可能对功放的结构产生损坏。这些都将影响射频功放的整体性能。由此可见,射频
作为一种新兴的光学功能材料,碳点由于具有制备成本低、合成方法简便、光学性能可调、耐光漂白和生物相容性好等特点,在离子检测、生物成像、信息加密等领域具有巨大的应用前景,受到了国内外研究者的广泛关注。近年来,碳点的光致发光性能研究取得了巨大的突破,逐渐实现了由单一的荧光至长寿命磷光与延迟荧光等多类型发光的转变。尽管如此,碳点的室温磷光研究仍处于初级阶段,存在诸多的问题与挑战:1)当前文献所报道的大部分
纳米纤维材料,因其结构独特、质量轻、比表面积大等优势,受到众多高性能超级电容器（Supercapacitors,SCs）电极材料研究者的青睐。金属有机框架（MOFs）材料具有结构周期性、功能多样性、分级多孔等优点,为电极材料的电化学反应提供了充足的空间,并且可作为牺牲模板制备能量密度高的金属基化合物电极材料。静电纺丝技术可以高效、可控地制备出适用范围广泛的纳米级纤维,已在药物传送与释放、环保过滤膜