金属硒化物在醚基电解液中储钠机理的研究

来源 :山东大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liongliong594
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着便携式电动工具和电动汽车等能耗密集型用电设备的快速发展,钠离子电池凭借低成本、高能量密度以及与锂离子电池相似的电化学性质得到了快速发展。在众多钠离子电池负极材料中,金属硫/硒化物凭借良好的导电性、多样的化学计量组成、独特的晶体结构和丰富的氧化还原位点表现出优异的电化学性能。然而,以铜箔作为集流体,醚类分子作为电解液溶剂,金属硫/硒化物虽然展现出极其优异的循环性能和倍率性能,但是它们的充放电曲线不断发生变化,直至数百圈以后才会保持稳定。目前,对此现象的研究仍然非常粗浅,而且存在相互矛盾之处。这里,我们以金属硒化物作为研究对象,对金属硒化物在醚基电解液体系中的储钠机理重新进行审视,主要内容如下:(1)验证了铜箔集流体中的Cu会扩散进入电极,并与金属硒化物中的金属离子(Mn+)发生竞争,电化学转化形成Cu2-xSe。在热力学上,这种电化学转化是由Cu+和Mn+之间的竞争决定的,并用软硬酸碱理论对其进行了定性的解释和预测;在动力学中,电解液的选用和截止电压的选择起着至关重要的作用,它们决定了固态电解质界面膜(SEI)的形态、厚度和成分,进而影响电荷在SEI中的传输。多种实验表征手段对不同电解液中SEI的成分和厚度分析,发现NaPF6/DGM中SEI的富含NaF,有机物较少和厚度亦小。因此,与NaPF6/EC/DEC相比,NaPF6/DGM中转化反应阻力较小。这个结果也得到了密度泛函理论(DFT)计算的支持。(2)在上述研究的基础上,对抑制这种转化提出了相应的解决方案。首先,通过调整电压区间,在0.01-3.0 V电压区间内生成更厚的固态电解质界面膜(SEI)有效抑制这种电化学转变。其次,使用钛箔或铝箔代替铜箔作为集流体,根除了电化学转化发生。最后,通过提升放电截止电压至1V,提高了CoSe2在钛箔上的可逆容量和循环稳定性,CoSe2在循环500圈后可逆容量由之前的81.8 mAh g-1增加至133.8 mAhg-1。以上这些结果对电化学储能材料的设计和应用具有重要的指导意义。
其他文献
有机生物荧光分子中,荧光探针是研究活细胞、组织和生物体内生物小分子、生物大分子、细胞器及其相互作用必不可少的工具。通过荧光探针成像细胞与其内部细胞器具有重要意义。设计荧光探针时,需要综合考虑荧光团、连接体和靶向基团对该分子造成的影响,其中,荧光团的结构至关重要,它对探针的光谱性质,甚至探针自身的靶向性都会产生潜在的影响。荧光团通常来自于若干种基础有机化合物,如咔唑、香豆素、BODIPY等,这些结构
学位
学位
学位
学位
本试验采用来源于四川岚晟生物科技股份有限公司提供的桦褐孔菌提取物,作为试验原料,对其进行体外与体内抗氧化试验研究,确定本提取物的抗氧化功能特性。为以桦褐孔菌提取物为原材料的各类产品的开发提供理论依据,并且有助于开发方向的确定,更有效地帮助改善人体氧化损伤带来的一系列副作用。通过选用维生素C做对照,检测维生素C和桦褐孔菌提取物,针对自由基的清除能力及总还原能力,来达到抗氧化检测的目的;以维生素C做对
学位
学位
蓝靛果(Lonicera Caerulea L.)果实中含有许多活性成分,其中多酚含有高抗氧化活性这几年经常用在方剂、食品、化妆品中。多酚在不同光照、温度、p H等环境条件下容易受到损失,进而影响果实品质,使得蓝靛果中的多酚成分的抗氧化活性降低,不利于蓝靛果产业链的深加工,因此本研究通过制备一种蓝靛果多酚微胶囊来提高蓝靛果多酚在不同环境条件下的稳定性,促进蓝靛果产业的深加工。(1)为了最大程度保护
闪烁晶体作为一种辐射探测材料在许多领域有着重要应用。虽然闪烁晶体发现至今已有一个多世纪,但随着探测器技术的进步,以及材料合成方法的极大改进和扩展,对闪烁晶体的研究仍然十分活跃。随着传统闪烁晶体的性能达到极限,以及核医学和国土安全等领域的需求日益增长,对新型闪烁晶体的探索成为近些年研究的一个重要课题。卤化物钙钛矿由于具有卓越的电离辐射吸收能力,高光致发光量子产额,高有效原子序数等优点被认为是最具潜力