基于钾化合物辅助法的生物质多孔炭的制备及电化学储能应用研究

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超级电容器由于具有功率密度高和循环寿命长的特点,受到了人们的广泛关注和研究,但是它较低的能量密度仍难以满足规模化储能的需求。作为新兴的电化学储能器件,锂/钠离子电容器不仅具有高功率密度和长循环寿命,而且具有比传统超级电容器更高的能量密度。为了构建高性能的超级电容器和锂/钠离子电容器,电极材料的设计开发至关重要。多孔炭由于导电性高、比表面积大、化学性质稳定、结构组成易于调控等优点,被认为是极具潜力的超级电容器和锂/钠离子电容器电极材料。而资源丰富、绿色友好的生物质材料具有天然的微观结构和独特的化学组成
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碳纤维树脂基复合材料是先进复合材料的重要品种,是关乎国家安全的“卡脖子”关键战略材料。复合材料树脂基体(含量占35vol.%以上)决定了材料的成型工艺性、层间力学性能、耐热等级与服役性能。随着国产碳纤维实现了从“无”到“有”的突破,其专用树脂基体存在的性能不匹配、碳纤维强度发挥弱、耐热等级低以及品种不成系列等日益突显,由于专用材料的国际禁运,必须立足自主研发以满足国家战略需求。本课题主要针对树脂基体改性和碳纤维改性两个方面来探索改善二者间匹配性与界面结合性的作用机制,从而最大限度发挥复合材料的结构-性能一
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随着移动电子和电动汽车等领域对高性能锂离子电池的需求不断增加,研发高容量低成本的电极材料对于锂离子电池能量密度和功率密度的提高有十分重大的意义。过渡金属含氧酸盐由于容量可观、合成简便和成本低廉等优点而成为近年来新型储锂负极材料的研究热点之一。在过渡金属的电化学催化作用下,此类材料中的无机组分发生可逆转化,提供超高的额外容量。但是在长期充放电过程中,过渡金属电催化转化型材料的结构破坏和副反应发生等问题突出,循环性能出现明显波动现象。本文针对这一储锂性能不稳定的难题,一方面,合理调控过渡金属的电催化行为,限制
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