金属有机骨架衍生一维材料可控制备及其电化学性能研究

来源 :深圳大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bbq2004_83
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
电极材料对电池的性能起决定性作用,商用石墨负极和钴酸锂正极难以满足当前对高能量密度、高功率密度锂离子电池的需求,寻找新的电极材料势在必行。基于此,本文将金属有机骨架和静电纺丝方法结合起来,制备了一系列电极材料并分析它们的电化学性能。(1)硫化钴与碳材料结合作为下一代锂/钠离子电池负极引起了研究者们极大的兴趣。通过静电纺丝、碳化和硫化制备了中空四硫化三钴/碳纳米纤维复合物(命名为Co3S4/CNF)。尺寸30 nm左右的中空Co3S4/C纳米颗粒均匀地锚定在氮掺杂的碳纳米纤维上。Co3S4/CNF-4纳米复合物作为锂离子电池自支撑负极时,在200 mA·g-1的电流密度下,循环200圈后,仍具有742 mA h·g-1的可逆容量。在1 A·g-1的大电流密度下,循环500圈后,保持着436 mA h·g-1的可逆容量。当作为钠离子电池自支撑负极时,在200mA·g-1的电流密度下,Co3S4/CNF-4的首次放电容量为610 mA h·g-1,循环200圈后仍然具有304 mA h·g-1的可逆容量。Co3S4/CNF-4纳米复合物优异的电化学性能归因于其三维导电网络、中空结构以及组分间的协同作用。(2)多孔碳作为锂-硫(Li-S)电池中硫的宿主材料,可以抑制多硫化锂的穿梭效应,提高材料导电性,并且缓冲循环过程中硫的体积膨胀。然而,由于碳材料对多硫化锂的物理固定作用比较弱,“穿梭效应”引起的容量衰减没有得到有效地解决。通过静电纺丝法制备了硫、氮共掺杂多孔碳纳米纤维(命名为SN-PCNF),并将其作为硫的宿主材料。硫原子和氮原子共掺杂策略显著增强了碳材料对多硫化锂的化学吸附。物理固定和化学吸附作用结合有效地抑制了多硫化锂的“穿梭效应”。除此之外,高比表面积的SN-PCNF能够很好地缓解充放电过程中硫的体积膨胀。受益于以上原因,0.1 C电流密度下,SN-PCNF@S电极首次放电容量高达1133 mA h·g-1,循环150圈后仍具有554 mA h·g-1的比容量。更重要的是,0.5 C大电流密度下循环500圈后容量保持在330 mA h·g-1
其他文献
化学镀镍工艺适合塑料等非导电材料的表面施镀,且生产工艺简单,因此被广泛应用。然而,其在镀件生产过程中采用含镍、铜络合物,它们的化学性质稳定,形成的废水难以被常规化学
财政作为政府履行职能的主要经济手段,是国家实现治理目标的重要保障。我国正处于经济体制改革的关键时期,财政安全问题受到了国家的高度重视。政府审计作为党和国家监督体系中的重要组成部分,对地方财政安全的维护具有重大意义。梳理已有文献发现,关于政府审计与财政安全二者关系的研究的理论依据滞后于现实进展,交叉性和跨学科研究上有待加强,实证研究方法也值得改进。在已有文献的前提下,本文打算进一步探讨政府审计功能对
半导体光催化技术的飞速发展有望解决能源问题和环境问题。传统的TiO2材料因其带隙较宽,在光催化领域受到了很大的限制。BiVO4因其适宜的带隙、易制备、成本低廉以及无污染等
轧机振动问题是企业生产中的普遍问题,不仅影响轧机的寿命,还会降低产品质量并造成巨大的经济损失。对轧机振动进行测试分析和理论分析,揭示轧机的动态运行特性,提出有效的抑
选区激光熔化(SLM)作为目前主要的金属增材制造技术,其根据CAD数据进行金属粉末逐层堆积烧结成形,将三维模型直接制造成实体零件。基于这种逐层扫描的方式,SLM成形件存在不同
信息化时代,来自社交平台的数据每天在源源不断的生成,许多数据可建模为大规模网络,基于这些网络数据快速、准确地识别其潜在的多类型聚类结构,有利于实际的应用,如推荐系统可利用用户聚类信息进行推荐,舆情分析可利用用户聚类发现用户交互模式。目前存在的社区结构发现算法只能识别网络的社区结构,而对于网络的多类型结构,无监督网络结构发现算法虽可以发现其结构,但准确性不高。先验信息有助于提高网络结构发现的准确率,
我国机动车保有量迅速增长,交通运输繁忙,各类城市交通问题亟待解决。开展主动安全系统相关技术的研究,对于改善城市交通安全状况具有非常重要的意义。现阶段,研究人员通常围
现代社会新兴科技产业的飞速发展,离不开磷、氟及其化合物在工业生产中的广泛利用,但同时含磷含氟废水污染产生的问题也逐渐被重视。层状双氢氧化物(LDHs)是一种新型吸附材料,
韧性水凝胶具备应用于柔性机器人和医疗健康等领域的潜力。例如,由韧性水凝胶制作出来的柔性器件可以在承受较大的形变(如拉伸、弯曲、扭曲等)时仍然发挥出相对稳定的性能。因
反转效应一直是投资界和学术界关注的重点,一些种融合了反转效应思想的投资策略取得了美妙的收益,反转因子在市场中的表现也一直是分析师们的重要参考指标。又由于反转或动量策略在全球大多数市场中都能取得一定程度的超额收益,并且多种国际上经典、主流的股票定价理论模型都无法完全将其解释。因此,不断地有研究学者们从反转效应的存在性、产生的原因、反转交易策略的改进等不同的角度进行研究。有大量的国内外研究表明,我国股