【摘 要】
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锂离子电池作为新兴储能电池,被广泛研究应用于电子设备和混合动力电动车。而对于锂电的研究主要是集中在电极方面,其关键是寻找高容量,高能量密度的电池材料。目前已经商业化的锂电负极材料主要是石墨材料,其电导率高,但理论容量低(372 m Ah g-1),因此关于负极材料的研究开始转向其他材料。目前发现金属硫化物拥有非常高的理论容量,如Mo S2的理论容量为(670 m Ah g-1)。但是由于其存在电导
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锂离子电池作为新兴储能电池,被广泛研究应用于电子设备和混合动力电动车。而对于锂电的研究主要是集中在电极方面,其关键是寻找高容量,高能量密度的电池材料。目前已经商业化的锂电负极材料主要是石墨材料,其电导率高,但理论容量低(372 m Ah g-1),因此关于负极材料的研究开始转向其他材料。目前发现金属硫化物拥有非常高的理论容量,如Mo S2的理论容量为(670 m Ah g-1)。但是由于其存在电导率较低、在充放电过程会有体积坍塌现象,而这些问题主要是从以下两个方面来解决,(1)合成特殊的纳米结构来支
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锂离子电池作为电化学能源储存系统中应用最为广泛的新能源器件目前在能量密度和功率密度上仍有较大的提升空间。负极材料相对于正极材料而言在决定上述两者的重要因素——比容量的提升上更具可行性,因此受到了大量的关注。而目前商用微米级块状负极材料由于其有限的电极动力学与传质过程而逐渐逼近其性能的极限,所以纳米结构被大量引入到负极材料的设计之中,以期获得更高的质量比容量。纳米电极结构的引入可以通过缩短离子扩散和
在本工作中,我们采用表面活性剂十二烷基硫酸钠(CDS)通过胶束导向法合成了两例具有可控形状和结构的多金属氧酸盐纳米颗粒(PW_(12)-CDS@TiO_2和SiW_(12)-CDS@Ti O_2)。然后采用溶胶凝胶法与TiO_2复合随后通过煅烧除去表面活性剂,最终获得两种附着高度分散的POM纳米粒子(~1nm)的TiO_2复合材料(PW_(12)-Cs_2SO_4@TiO_2和Si W_(12)-
随着能源储能技术的迅猛发展,电动汽车、电子商品广泛应用于生产生活,锂离子电池大规模应用,如此将会面临金属锂资源枯竭的问题,寻找可以替代锂金属的资源显得尤为重要。钠元素与锂元素系同一主族,化学性质相近,与锂相比,金属钠具有丰度高、价格低的优势,钠离子电池成为最有前景的替代锂离子电池的能源。但是钠离子半径要远大于锂离子半径,钠离子的传输较慢,发生的电子转移过程也受阻,并且在电化学脱嵌钠离子的过程中,会
作为新型储能设备,锂离子电池的研制备受关注,成为各国研究者的研究热点。为了满足社会发展的需要,锂离子电池应具有高的容量,长的循环寿命,良好的倍率性能。然而,在商业化负极材料中占主要地位的石墨,比容量低(372mAh g-1),远远不能满足社会需求。因此,开发容量高,循环稳定好,倍率性能优异的负极材料迫在眉睫。迄今为止,研究者们已开发出各种各样的负极材料,如合金类材料,碳材料,过渡金属氧化物,过渡金
超级电容器是一种新型高效的储能器件,电极材料是决定其超电容特性的关键,如何利用微纳技术可控制备高性能的电极材料成为进一步发展超级电容器的重要途径。本文旨在采用阳极氧化工艺可控制备高度有序、大比表面积、管与管相互分离的Ti02纳米管阵列(Ti02 NTAs)基体材料;进而对晶化退火后的Ti02 NTAs实施电化学氢化和纳米管内外表面高比电容MnO_2沉积的双重功能化改性,调控构筑MnO_2/H-Ti
由于高的能量密度和功率密度、低的自放电率和环境友好等优点,锂离子电池得到了快速发展并普遍应用于电动汽车和便携式电子产品之中。石墨是目前商业上优秀的负极材料,然而由于其理论比容量较低,已经不能满足越来越高的应用要求。金属锑(Sb)因为具有高的理论比容量(660 mAh g-1),被认为是一种今后可选择的高性能锂离子电池负极材料。然而,由于Sb在充放电过程中产生巨大的体积膨胀,导致电极粉化和快速的容量
本论文以具有较高理论储锂容量的CuO(674 m Ah/g)为研究对象,采用不同方法制备具有不同形貌的CuO纳米材料,引入具有高电导率的石墨烯或N掺杂石墨烯,获得具有不同形貌的纳米复合材料,研究复合材料的锂离子电池负极储锂性能,实现CuO负极材料的锂离子电池储锂性能的改善。本工作有望为改善TMOs的锂离子电池负极储锂性能提供新方法,同时也有望为探索新一代锂离子电池负极活性材料提供新思路。(1)采用
随着全球经济的迅猛发展,化石燃料的快速减少以及环境污染的日益加剧,使得高效、绿色、可再生的新型化学电源的构建受到了广泛关注与研究。由于锂离子电容器具有比锂离子电池更高的功率密度和循环寿命,以及比双电层电容器更高的能量密度,因此,研究人员在近些年致力于对高性能锂离子电容器的开发。锂离子电容器有望弥补锂离子电池与双电层电容器之间的差距,并会在不久的将来成为混合电动汽车(HEV)和电动汽车(EV)的最终
近年来,环境和能源问题日趋严重,而解决环境和能源问题的有效方法之一就是大力发展可再生能源和能源材料。目前,新型的储能装置如超级电容器,由于其功率密度高、使用寿命长和绿色环保等优点而受到研究者们的广泛关注。本文采用水热合成法和恒电势电沉积法,在金属泡沫镍基底上实现了系列钴酸基复合材料的可控合成。这些材料可直接作为电极制备超级电容器,结果表明这些材料的电化学性能良好,可作为潜在的超级电容器电极制备材料