【摘 要】
:
长续航以及安全稳定的纯电动汽车,是未来汽车发展趋势,但对提供动力所采用的锂离子电池能量密度限制其持续稳定发展。然而,锂离子电池的能量密度提升和长循环稳定性被占据成本最高的正极材料所限制。高镍无钴正极材料是今后锂离子电池正极材料趋势。由于镍能够提供更高的比容量,为追求正极材料比容量提升,近些年,正极材料镍所占的含量越来越高,但是带来的问题也越来越多。Li Ni O2材料主要问题是:(1)难制备出标准
论文部分内容阅读
长续航以及安全稳定的纯电动汽车,是未来汽车发展趋势,但对提供动力所采用的锂离子电池能量密度限制其持续稳定发展。然而,锂离子电池的能量密度提升和长循环稳定性被占据成本最高的正极材料所限制。高镍无钴正极材料是今后锂离子电池正极材料趋势。由于镍能够提供更高的比容量,为追求正极材料比容量提升,近些年,正极材料镍所占的含量越来越高,但是带来的问题也越来越多。Li Ni O2材料主要问题是:(1)难制备出标准化学计量比的Li Ni O2材料;(2)即使合成的材料中,Li+与Ni2+半径相差不大,致使二者混排严重,阻碍Li+在材料中的脱出/嵌入;(3)在合成过程中,热处理温度过高会导致Li Ni O2分解生成没有电化学活性的杂相。目前,体相掺杂是改善锂离子电池Li Ni O2正极材料电化学性能以及提升安全性的最有效手段之一。本论文的工作是对Li Ni O2正极材料上面提及的问题,利用微量的其它金属元素替代Ni位来改善上述问题。首先,采用溶胶-凝胶方法合成了不同In掺杂量的Li Ni1-xInxO2(x=0、0.01、0.02、0.03)四种层状正极材料。在掺杂1%In时,Li Ni O2晶胞体积变大,但其相结构稳定。在宽工作电压2.5 V-4.5 V范围内,掺杂1%In的材料首圈放电比容量高达222.6 m Ah g-1,高于未掺杂Li Ni O2的放电比容量207.6 m Ah g-1;同时,显著地改善了其倍率性能和循环稳定性,在大电流密度4000 m A g-1时,放电比容量高达88.5 m Ah g-1,远高于未掺杂Li Ni O2的34.4 m Ah g-1,经过100次循环后,掺杂和未掺杂材料的容量保持率分别为和77.0%和67.8%。这些性能的改善与掺杂材料晶胞体积增大及其相结构稳定有关。其次,采用与In掺杂相同的材料制备方法,合成出不同铁掺杂量的四种Li Ni1-xFexO2(x=0、0.01、0.03、0.05)无钴层状正极材料。由于掺杂后材料晶胞体积增大,Li+/Ni2+混排度降低,Li+在材料中更好的进行脱嵌;根据XRD和SEM图发现掺杂后材料结晶度更好,有利材料电化学性能提升。在2.5 V-4.5 V工作电压范围内,进行恒电流充放电测试结果显示,掺杂1%Fe和3%Fe的材料倍率性能更好。掺杂1%Fe的材料,在4000 m A g-1的大电流密度下,放电比容量高达116.5 m Ah g-1,远高于未掺杂的放电比容量67.7 m Ah g-1。在100 m A g-1的电流密度下,充放电循环100次后,掺杂了1%Fe和3%Fe的材料放电比容量分别125.5 m Ah g-1和118.6 m Ah g-1,容量保持率为74.0%和72.0%,而未掺杂的仅有53.4%。微分电容分析证实掺杂合适量Fe可以减缓放电平台衰减,结构相变有所抑制,材料在充放电循环过程中晶体结构更加稳定。最后,在掺铁的基础上引入钨元素对Li Ni O2进行共同掺杂,制备三种层状材料Li Ni O2、Li Ni0.99W0.01O2和Li Ni0.97Fe0.02W0.01O2,研究了Fe、W共同掺杂对材料的性能的影响。结果显示,共同掺杂后高倍率性能和循环稳定性提升明显。在2.5 V-4.5 V宽工作电压下,Li Ni0.97Fe0.02W0.01O2材料在高达4000 m A g-1的大电流密度下,其放电比容量高达121.9 m Ah g-1,未掺杂的仅有65.2 m Ah g-1;在200 m A g-1电流密度下,经过100圈后,Li Ni0.97Fe0.02W0.01O2容量保持率高达88.1%。d Q d V-1曲线证实经过掺杂后抑制了材料H2(?)H3有害相变,使材料晶体结构在循环过程中更加稳定;同时固液界面电荷转移阻抗Rct在循环过后增加较少,Li+扩散系数也更大。
其他文献
在现阶段煤炭开采过程中,越来越多的机械产品应用到其中,但是煤矿巷道水泥路面的摊铺依旧采用人工摊铺或者半自动化摊铺,摊铺作业速度慢且摊铺质量差,严重影响煤矿作业的生产率。本文对煤矿巷道实际情况进行调研考察及滑模式水泥摊铺机相关资料的查阅,设计了一套适用于煤矿巷道水泥摊铺机的液压系统并对其进行典型工况下的动作模拟仿真。(1)首先,分析巷道水泥摊铺机的实际使用需求及作业环境,确定其行走液压系统、螺旋分料
超声波穿透能力强,针对混凝土缺陷的检测技术已经比较成熟。然而作为多相复合材料,混凝土的非均质性导致超声参数难以精确测定,确定超声参数与混凝土应力相关性非常困难。论文研究了超声波在混凝土中的传播规律,并采用支持向量回归方法对数值模型和试验的超声波数据进行了处理,识别了混凝土的应力状态。论文的主要研究工作有:1.研究了细观混凝土的数值模拟方法。认为混凝土材料是由骨料、砂浆和粘结界面三种材料组成。对骨料
针对基于先验特征的电网图像判读机制在电网运行态势感知实践中显露的诸多不足,基于迁移学习算法构建电网图像自主判读模型,对运行态势感知展开研究,并在先验环境下进行仿真验证.首先利用CMOS相机集群搭建快速电网图像获取装置,形成涵盖预先训练集和迁移测试集的电网图像特征数据池;然后利用深度残差收缩网络对数据池预先训练集进行电网图像异常特征知识学习辨识,构建时间正序下的电网图像异常特征全息感知机制;最后利用GoogLeNet深度神经网络模型Inception V3开展电网图像自主判读及运行态势感知迁移学习,动态调整
我国公路网不断地向偏远山区延伸,隧道作为山区公路中的重要结构物,其数量和建设里程持续增加。为节省工程造价,隧道路段一般采用压缩横断面宽度的设计方法,使得隧道横断面宽度与主线路基段并不完全一致,隧道出入口段侧向宽度发生较大变化,这无疑会增加驾驶人的驾驶负荷;另一方面,隧道内部侧向宽度不足易造成驾驶人紧张、恐惧等心理压力,导致车辆向道路中心线偏移,增加了车辆并行时的碰撞风险。因此,通过探究隧道侧向宽度
黄土高原因其独特的地理、气候环境等原因成为了我国水资源短缺与自然生态环境脆弱的代表性地区之一。随着美丽乡村建设以及城镇化进程加快,区域内不仅面临着缺水以及严重的水生态恶化,还承受着因季节性强降雨引发的洪涝灾害与伴随而生的水土流失等问题。除此之外,在乡村建设中因未考虑地域性因素盲目套用城市的建设开发模式,导致乡村内涝频发、水体污染以及水土流失问题频发,对城乡生态安全造成了严重的威胁。为解决上述问题,
强监管下的各方rn“监管层对金融科技的监管转向已提前到来”,平安证券袁喆奇团队在接受媒体采访时指出.央行联合银保监会等部门两次约谈蚂蚁集团,百度“度小满”金融平台上的存款产品几乎全部下架,十多家互联网平台陆续下架相关产品,监管机构对于互联网平台从事金融活动的态度已然足够清晰,未来一段时间内强监管或将成为主要趋势.
转变:APP陷入“内卷”rn内卷无疑成了近两年舆论视野里一个不可忽视的热词,它从一个描述农耕经济精细化的人类学术语横跨到各行各业,如今被用以泛指参与者间激烈的竞争关系、整体发展模式难以取得进一步重大突破、资源有限等含义.rn不管是从资源、竞争,还是寻求模式升级的角度,这个词同样适用于如今移动应用市场的发展.解锁你的手机,各大APP也早已“卷”起来了.
工业时代发展到今天,作为动力核心的内燃机功不可没。随着工业需求的不断增加,技术的不断进步,针对内燃机的各种改进方案也层出不穷,轻量化、高效率、低排放已然成为其发展方向。除此之外,各种替代燃料,如:生物柴油和醇醚类燃料等被大量研究应用,以缓解石油资源压力。一种替代传统内燃机燃烧理论的均质压燃(Homogeneous Charge Compression Ignition,HCCI)因其热效率高、尾气
交通场景下丰富的数据资源,使车辆检测跟踪及应用的研究具备丰富的数据基础。相关技术中多目标检测跟踪主要实现车辆跟踪、定位与分类功能,从而准确获取道路交通运行情况,为交通突发事故的处理及道路交通建设规划做出重大的贡献。根据当前虚拟引擎技术的发展,针对真实交通场景公开多目标跟踪数据集局限性的问题,本文分析并构建虚拟交通数据集,同时对多目标跟踪和平滑轨迹的获取问题进行研究,进一步分析并实现车辆参数提取与事
城市群是城市发展到成熟阶段的最高结构组织形式,城市群空间格局的形成和演化具有明显的交通导向性。本文基于复杂理论建立城市群复杂交通网络中心性测算模型,选取关中平原城市群为研究区域,构建出铁路-公路复杂交通网络拓扑图。在此基础上,本文运用Pajek、Arc GIS软件测算网络度中心性、紧密中心性、介数中心性三个指标并可视化处理,探析网络拓扑、空间结构异质性特征。其次,从节点、局域、全局三个视角构建交通