【摘 要】
:
钠离子电池(SIB)由于钠资源丰富、安全性好和成本低等而成为二次电池领域的研究热点之一。磷酸钒钠(Na3V2(PO4)3)由于其较高的理论比容量、高的工作电压、良好的结构稳定性和高的钠离子电导率,而成为钠离子电池正极材料的主要选择之一。然而,Na3V2(PO4)3的本征电子电导率较低,因而其电化学性能还有待于改进。碳包覆被证实是一种有效提升Na3V2(PO4)3储钠性能的方法。然而,当前制备Na3
论文部分内容阅读
钠离子电池(SIB)由于钠资源丰富、安全性好和成本低等而成为二次电池领域的研究热点之一。磷酸钒钠(Na3V2(PO4)3)由于其较高的理论比容量、高的工作电压、良好的结构稳定性和高的钠离子电导率,而成为钠离子电池正极材料的主要选择之一。然而,Na3V2(PO4)3的本征电子电导率较低,因而其电化学性能还有待于改进。碳包覆被证实是一种有效提升Na3V2(PO4)3储钠性能的方法。然而,当前制备Na3V2(PO4)3/碳复合材料的方法复杂且可控性差。基于此,本文基于有机膦酸的多功能性,构建氮掺杂碳包覆的Na3V2(PO4)3/NC复合材料,并对其储钠性能进行了研究。主要工作内容如下:1、本章节中,我们成功开发出一种可行的方法,即基于氨基三亚甲基膦酸(ATMP)用作多功能原料,构建N掺杂C包覆Na3V2(PO4)3。Na3V2(PO4)3颗粒很好地嵌入互连的N掺杂碳中,这有助于快速进行钠离子/电子转移。所有样品中,在850℃下获得的Na3V2(PO4)3/NC复合材料显示出优异的钠存储性能。经过100次循环后,在1 C倍率下具有101.4/101.6 m Ah g-1的高可逆充电/放电比容量。此外,它还具有出色的倍率性能(在5 C倍率下的充放电比容量高达100.5/100.4 m Ah g-1)和良好的长期循环稳定性(在5 C倍率下600圈充放电循环后容量保持率高达90.1%)。这项工作为构建Na3V2(PO4)3/碳复合材料提供有效的方法,有望实现大规模应用。2、采用柠檬酸-有机膦酸溶胶-凝胶法制备出一种具有3D互连多孔碳骨架支撑的NVP/NC复合材料。由于柠檬酸的高粘附性和高延展性,可以促进无机NVP相在碳骨架上生长,同时可以提高活性材料与导电基质之间的相容性。而且,其在酯化反应过程中的交联性质有助于3D互联的碳骨架趋于纳米/微米级。在本章节中,使用柠檬酸三钠来取代氢氧化钠来提供钠源,制备出纳米结构NVP/NC复合材料。首先,纳米晶体可以缩短钠离子的传输距离;其次,可以减少钠离子的转移势垒以及促进结构应变多孔骨架结构;最后,连续碳骨架产生渗滤3D导电网络。数据显示基于ATMP合成的磷酸钒钠在10 C倍率下循环4000圈容量也没有出现明显衰减,这对于其在大规模储能中的应用是非常具有吸引力的。3、有机膦酸与有机交联结构的柠檬酸结合喷雾干燥技术制备出具有中空微球结构的Na3V2(PO4)3/NC复合材料。扫描图像证实具有最高振实密度的中空微球形态的样品被成功构建。得益于多重改性手段的共同作用,NVP/NC-800微球电极地整体电化学性能显极具吸引力,10 C倍率下的首圈放电比容量高达104.2 m Ah g-1,1000次循环后容量保持率为85.3%。为实现NVP正极材料在钠离子电池商业化应用提供了选择。
其他文献
随着人们对营养与健康的日益重视,生物活性成分在功能性食品领域的应用逐渐成为研究热点。以槲皮素为代表的黄酮、多酚、精油、类胡萝卜素和植物甾醇等生物活性成分均存在着水溶性低、结构易受到破坏、稳定性较差和生物利用度低等缺点。利用食源性的生物大分子,构建稳定有效的纳米输送载体对生物活性成分进行包埋和保护以提高其生物利用率,在食品营养研究领域具有重要意义。目前,蛋白质基生物大分子(蛋白质或酶解得到的大分子多
在环境保护和能源安全的大背景下,大力发展新能源技术是能源变革的重要方向。直接醇类燃料电池是一种直接将储存在醇类溶液(如甲醇、乙醇等)中的化学能绿色、高效地转化为电能的发电装置,相比于氢燃料电池具有燃料储运方便、能量密度高等优点。燃料电池的核心部件是膜电极,而气体扩散层是构成膜电极的基础,起到运输反应物和产物、导电、导热和支撑催化层的作用。当前,气体扩散层材料主要是碳纤维材料(碳纸、碳布等),碳纤维
随着生产能力的提高和私家车的普及,汽车车灯在满足使用性能的同时也要贴合人们对其高品位、高档次的追求。因此,多色注塑成型越来越广泛地应用于车灯生产。由于成型难度大,目前多色注塑已成为注塑成型技术一大热门研究方向。本文以典型三色注塑件——汽车三色固定侧尾灯灯罩作为研究载体,结合CAE理论,对产品进行结构优化,模具设计以及工艺参数多目标优化,具体研究内容如下:(1)根据产品特点确定注射顺序与材料选择,得
液态铅铋共晶合金(LBE)已经成为第四代反应堆冷却剂和加速器驱动次临界系统冷却剂和散列靶的首选材料。然而,结构材料长期暴露在液态铅铋共晶合金中,会造成严重的腐蚀。高流速的液态铅铋共晶合金(对结构钢的冲刷,更会导致腐蚀过程更为复杂。奥氏体不锈钢是第四代反应堆包层和回路管道的候选结构材料,但腐蚀过程中,Ni元素的优先溶解会加重腐蚀。高氮奥氏体不锈钢低Ni高Cr的特点,满足了核用结构钢材料的要求。因此研
当代,在以用户为中心为主流设计理念的今天,用户对于膝踝足矫形器的需求不再仅仅是安全性和功能性的考量,而是开始逐步向舒适性的用户体验需求过渡。膝踝足矫形器作为一种下肢康复辅助器具,在使用的过程中需与膝、踝、足长时间大面积的接触。因此,使用是否舒适成为影响其用户体验的重要因素。现有的膝踝足矫形器设计应不仅关注于产品治疗功能的有效性,即穿戴后是否能够达到辅助治疗的效果,而更应重视对于其舒适性的研究。本次
马铃薯是一种常见的农作物,除玉米、水稻、小麦以外,马铃薯是食用最为广泛的主粮,在当今世界具有重要的地位并且有逐渐上升的趋势。马铃薯全粉是传统的马铃薯主粮化产品之一,对其关键环节的技术瓶颈进行突破与革新是我国薯类主食化研究的一个重点方向。本课题以去皮后制粉前的马铃薯为对象,进一步清除残余表皮、机械损伤、黑斑等一系列缺陷,以达到提高最终产品质量的目的。课题将结合机器视觉和激光加工技术对去皮马铃薯的残余
纳米流体分频型光伏光热(PV/T)系统是有效利用太阳能的方式之一,但目前该研究仍面临着纳米分频液与光伏电池匹配度差、在聚光下难以长期稳定工作等难题。研究表明Ag@SiO2核壳纳米颗粒因其稳定的性质和对太阳光短波波段有显著的吸收而在PV/T系统应用中有广阔的前景。但Ag@SiO2核壳纳米颗粒的制备方法普遍较为复杂,且化学法制备的Ag@SiO2核壳纳米颗粒往往有形貌模糊、尺寸不均、分散不好等缺点,因此
一直以来,贴现率的取值都是气候变化经济学中极为重要的问题之一,贴现率的相关研究直接影响着气候政策的制定,从而影响人类子孙后代的生存。随着“植树造林”、“节能减排”等气候政策的实施,为追求碳达峰、碳中和的目标,我国倡导全社会减排,绿色低碳行为已成为发展潮流。人类主动自觉自律践行绿色行为的意识普遍增强,消费观亦发生改变,绿色行为下的消费逐步成为普遍形态。因此在贴现率模型中,本文考虑了三种形态的消费商品
目的:1.回顾性分析临床左、右半结肠癌患者临床特征信息与中医遣方用药的规律及差异。2.基于聚类算法及关联规则算法,挖掘临床左、右半结肠癌临床诊疗中中医方剂的核心方药组合和方药规则。3.以网络药理学分析方法为支撑,分析左、右半结肠癌治疗所用的典型方药防治左、右半结肠癌的潜在作用机制。方法:第一部分:1.回顾性分析我院临床诊疗中左、右半结肠癌患者的临床特征信息及中医遣方用药规律差异:参考国际抗癌联盟(
现代农业正朝着多元化方向发展,其中智能拖拉机正成为研究热点。智能拖拉机自主行走系统主要由三个子系统构成,分别是环境感知系统、决策控制系统和执行机构系统。本论文结合江苏省重点研发计划(现代农业)重点项目:园艺电动拖拉机研发(BE2017333),对园艺电动拖拉机自主行走系统进行研究,主要工作如下:(1)根据园艺电动拖拉机自主行走系统的需求,在原有拖拉机的基础上,分别从环境感知、决策控制和执行机构三个