【摘 要】
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随着人类社会的不断发展与进步,对于能源供给的需求急剧增加。在发展过程中,能源供给的大幅度增加和环境污染的日益严重已成为亟需解决的两大问题。为解决这一问题,开发并利用风能、汐能、核能等新型清洁能源至关重要,同时提升能量储存设备的存储效率也有助于解决能源存储和环境问题。作为一种先进的储能设备,锂离子电池因其具有高的能量密度被广泛应用于生活中的各个领域。然而,锂离子电池面临着锂资源短缺、成本高昂、环境污
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随着人类社会的不断发展与进步,对于能源供给的需求急剧增加。在发展过程中,能源供给的大幅度增加和环境污染的日益严重已成为亟需解决的两大问题。为解决这一问题,开发并利用风能、汐能、核能等新型清洁能源至关重要,同时提升能量储存设备的存储效率也有助于解决能源存储和环境问题。作为一种先进的储能设备,锂离子电池因其具有高的能量密度被广泛应用于生活中的各个领域。然而,锂离子电池面临着锂资源短缺、成本高昂、环境污染和安全性等问题。目前科学家开始研究一些更为安全且成本低廉的新型二次离子电池,以期部分替代锂离子电池的使用。水系锌离子电池具有低成本、高安全、环境友好等优势,非常适合应用于未来大规模储能领域,近年来也成为了一个热门的研究方向。水系锌离子电池因采用化学性质稳定的锌片作为负极,可在空气中完成电池组装,大幅度提高了电池生产效率。此外,所用的水系电解液对环境友善,具备高的离子电导率,可以实现快速充放电。本工作构筑了一种微米花形貌的(NH4)2V4O9正极材料。利用电化学活化的方式有效改善了电极材料性能,并探究了电化学活化提升电池性能的内在原因。主要研究内容与结果如下:(1)通过多种结构表征手段系统地研究了材料合成材料的微观结构。(2)采用电化学活化手段,改善了(NH4)2V4O9正极材料的电化学性能。并通过多种表征结构表征和电化学分析手段探究了该活化过程的结构相变和活化作用机理。(3)分别对活化前和活化后的(NH4)2V4O9正极材料反应机理进行了细致研究,揭示了电极材料活化大幅度提升电池电化学性能的内在机理。通过多种表征手段揭示了活化后材料的反应机制。
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