【摘 要】
：
锂离子电池的发展与迭代始终离不开负极材料的研究,目前在商业领域主要使用的负极活性材料是石墨类碳材料,无法避免的问题是理论容量较低(372 m Ah g-1),因此对于负极材料的研究亟待解决的问题是如何提升容量。红磷具有极高的理论比容量(2596 m Ah g-1),而且储量十分丰富,因此成为锂离子电池负极活性材料的理想选材之一。但是红磷导电性较差(≈10-12 S m-1)和循环过程中体积膨胀巨大
论文部分内容阅读
锂离子电池的发展与迭代始终离不开负极材料的研究,目前在商业领域主要使用的负极活性材料是石墨类碳材料,无法避免的问题是理论容量较低(372 m Ah g-1),因此对于负极材料的研究亟待解决的问题是如何提升容量。红磷具有极高的理论比容量(2596 m Ah g-1),而且储量十分丰富,因此成为锂离子电池负极活性材料的理想选材之一。但是红磷导电性较差(≈10-12 S m-1)和循环过程中体积膨胀巨大（>300%）的缺点阻碍了其进一步发展。本论文引入来源十分广泛、成本低廉且环境友好变废为宝的生物质碳作为载体,与红磷复合可控构筑红磷/生物质碳复合材料。生物质碳的特殊多孔结构,与红磷复合以解决红磷单独作为负极材料所存在的问题。本文主要的研究内容与结果如下:1. 选择千层树皮进行处理,与红磷研磨混合,并通过蒸发冷凝法制备了红磷/千层树皮生物质碳复合活性材料。通过SEM测试观察到千层树皮生物质碳拥有凹凸层状的特殊结构,沉积厚度可控的直径为数十至数百纳米红磷颗粒。通过TEM-DES观察到千层树皮生物质碳嵌入均匀的红磷。将红磷/千层树皮复合材料制备锂离子纽扣半电池,在100 m A g-1的电流密度下首次放电比容量达到1126.4 m Ah g-1,首次充电比容量480.5m Ah g-1。在200 m A g-1的恒电流密度下,相对稳定的第50次循环时电池的放电/充电比容量为291.6/286.8 m Ah g-1,而第500次循环时电池的放电/充电比容量为267.0/266.6m Ah g-1。2. 选择常见的蔬菜丝瓜作为原材料制备丝瓜络,与红磷机械物理研磨混合均匀,并通过蒸发冷凝法制备红磷/丝瓜络生物质碳复合活性材料。丝瓜络生物质碳由无数细管组成的管状经络,此类管状经络碳内外负载了大量的红磷纳米颗粒,直径为几纳米至几微米不等。通过组装纽扣半电池测试红磷/丝瓜络生物质碳的电化学储锂性能,在100 m A g-1的电流密度下首次放电比容量为1406.2 m Ah g-1。在200 m A g-1的恒定电流密度下进行长循环测试,相对稳定的第50次循环时电池的放电比容量为384.7 m Ah g-1,在第1000次充放电循环时电池的放电比容量为338.4 m Ah g-1,库仑效率接近99.9%。3. 以木棉果实绒毛为生物质碳前驱体,使用氯化镍（Ni Cl2·6H2O）嵌入造孔,形成空心多孔管状结构的生物质碳。并通过蒸发冷凝法负载红磷,制备红磷/木棉果实绒毛生物质碳复合材料,红磷纳米颗粒不但负载在材料表面,而且嵌入孔隙结构中,在材料的管壁内部均匀嵌有红磷纳米颗粒。将红磷/木棉绒毛生物质碳复合材料制作成纽扣锂离子半电池,在100 m A g-1的电流密度下首次放电时拥有1467.7 m Ah g-1的比容量,第10圈的放电/充电比容量为496.2/486.8 m Ah g-1。经过100-2000 m A g-1不同电流密度的测试后,当电流密度回到100 m A g-1时,放电/充电比容量回到369.4/363.9 m Ah g-1。由此表明,红磷/木棉绒毛生物质碳复合材料在锂离子电池领域具有良好的应用潜力。
其他文献
消费品中可能添加不同种类的有毒有害化合物,这些化合物在消费品日常使用过程中,可以气态和颗粒态的形式释放到环境中,极易通过呼吸道、口腔和皮肤等不同途径进入到人体,进而对人体健康造成潜在威胁。大多数针对消费品中污染物的风险评估基于化合物总浓度,这可能导致风险的高估,采用生物可利用部分进行风险评估是更为准确的做法。本论文研究了书包样品中短链氯化石蜡（SCCPs）和橡皮样品中邻苯二甲酸酯（PAEs）的污染
超级电容器结合了化学电池与传统电容器共同的优点,既拥有传统的电容器的充放电功率,也具备普通电池大量储备电荷的能力,是一种绿色环保与性能优异并存的新型储能装置。它因具有高功率密度和良好的循环寿命以及快速的充放电速度而被广泛研究,这为构建更先进的混合能源存储系统提供了很好的发展契机。在超级电容器的各个组成部分中,电极材料起到了不可或缺的作用,其种类和性能极大程度上决定了器件所表现出来的整体性能和应用场
银纳米线（Ag NWs）具有多种优势,如优异的机械强度、良好的柔韧性,并具有高透明度和高导电性,可以进行低成本、大规模的生产,被广泛应用于各种电子器件中。因此,一维导线和零维粒子之间的过渡对于纳米材料的应用具有重大意义。众所周知,由于纳米材料具有明显的小尺寸效应以及表（界）面效应,其表面活性较高,在低温条件下原子扩散现象严重,因此,Ag NWs的融化温度比块体银要低很多（961.3℃）。很多研究表
在高级数控机床、工业机器人、复杂加工设备中存在大量的轮廓控制过程,轮廓控制的目标是使被控对象按照期望轨迹运动。轮廓精度直接影响产品加工质量,因此,实现高精度的轮廓控制,对高精密加工制造业来说具有重要意义。本文以无铁芯永磁同步直线电机（Ironless permanent magnet synchronous linear motor,IPMSLM）为对象,以d SPACE实时控制平台、商用电流驱动
现代建筑大量使用玻璃幕墙,一般的玻璃幕墙没有光谱选择性,它会使室内温度升高,空调的能耗增大。光谱选择性玻璃幕墙能在保持室内光线明亮的同时,选择性屏蔽自然光中带有大量能量的红外光线,从而减小空调的能耗。目前市场上光谱选择性玻璃幕墙使用的涂层材料以氧化铟锡（ITO）和氧化锡锑（ATO）为主,但是铟、锑元素成本依然较高,选择研究相对廉价的替代物铯钨青铜（CsxWO3）具有十分重要的意义。而且铯钨青铜展现
目前便携式电子设备的电池一般为锂离子电池,由于地球上金属锂资源有限,严重阻碍了锂离子电池在便携式储能设备中的应用。金属钠与金属锂同属一个主族,具有类似的化学性质,因此钠离子电池与锂离子电池在充放电过程中具有类似的的反应机制。而且全球金属钠资源丰富、分布广泛、价格低廉,有望成为锂离子电池后一代二次电池。锡基化合物作为钠离子电池负极材料,具有较高的理论比容量、更低的工作电压（vs.Na+/Na）,同时
随着互联网时代的到来以及智能手机和计算机的普及,电子商务在全社会的应用迅速普及,电子商务的发展逐步进入集约创新和迅速发展的新时期。电商产业整体的竞争压力不断增长,各大电商平台之间的竞争愈发激烈。为了竞争市场,各大电子商务平台的商家开展了各种折扣促销活动以吸引新老客户。信息技术的进步和平台的发展使得电子商务平台沉淀了大量的消费记录,还从各种关联渠道低成本地收集了客户的大量隐私数据,比如个人基本信息和
近年来,随着区块链技术日趋成熟,其在金融服务、资源共享、贸易管理等领域受到了越来越多的关注。但是,当前区块链技术的一个缺陷就是交易吞吐率低,不能很好的支持高并发的应用场景。目前针对该问题的研究主要集中在设计优化区块链网络框架、设计改进共识协议或应用其它新技术等方面。本文将从区块链节点部署的角度提高开源区块链框架Fabric的吞吐率。首先,本文针对Fabric区块链框架中的事务处理流程,提出了通过合
互联网信息持续快速增长,以搜索引擎为代表的网络信息检索方式已不满足用户需求,推荐算法及系统在电商、娱乐、新闻等等行业已获得广泛关注和应用。近年来,在经典的基于内容的推荐算法、基于用户的协同过滤推荐算法和基于项目的协同过滤推荐算法的基础上,学者们提出了许多新的推荐算法,包括隐语义模型LFM（Latent Factor Model）、奇异值分解SVD（Singular Value Decomposit
随着人类工业化进程的发展,对于能源的需求也越来越大。传统化石能源的大量开采,造成的环境污染和能源短缺危机已经威胁到人类的健康和生存。发展二次电池是解决这些问题一种有效的方法。钠离子电池因其资源丰富,价格低廉,引起人们越来越多的关注。但是,钠离子的半径要远大于锂离子的半径,同时低功率密度和较差的循环性能使得开发高性能负极材料成为钠离子电池研究的重点。过渡金属氧化物可通过转化反应嵌入Na+,在过渡金属