【摘 要】
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锂硫电池具有能量密度高,硫电极材料来源广泛、价格低廉等优势,是未来20年内最具有发展潜力的电池能源之一。但是,现阶段锂硫电池仍然存在着飞梭效应、放电产物沉积、锂枝晶、电解质易燃等问题,严重影响到锂硫电池的电化学性能,造成了迅速的容量衰减和安全隐患。为解决上述问题,本论文设计开发了离子液体基电解质体系,从电解质方向着手有效地改善锂硫电池的电化学性能和安全性能。本论文以双(三氟甲基磺酸酰)亚胺锂(Li
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锂硫电池具有能量密度高,硫电极材料来源广泛、价格低廉等优势,是未来20年内最具有发展潜力的电池能源之一。但是,现阶段锂硫电池仍然存在着飞梭效应、放电产物沉积、锂枝晶、电解质易燃等问题,严重影响到锂硫电池的电化学性能,造成了迅速的容量衰减和安全隐患。为解决上述问题,本论文设计开发了离子液体基电解质体系,从电解质方向着手有效地改善锂硫电池的电化学性能和安全性能。本论文以双(三氟甲基磺酸酰)亚胺锂(LiTFSI)为锂盐,采用哌啶、吡咯烷等离子液体与有机醚共溶剂以不同比例混合制备系列新型锂硫电池电解质材料,
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动力锂离子电池是目前电动汽车的主要车载储能装置,电池荷电状态SOC(State of Charge)的估计准确性直接影响电动汽车的动力性、经济性和安全性,成为研究的热点科学技术问题。Kalman滤波理论在锂离子电池SOC估计中应用较为广泛,但是鲜有人考虑有色噪声干扰的问题,尤其是电池电流信号受有色噪声干扰的情况,而Kalman滤波技术的前提条件是状态噪声为白噪声。本文建立了锂离子电池的一阶RC等效
作为元素周期表上第三周期,IVA族的类金属元素,硅原子的最外层有四个电子,使硅具有一定的导电性,且化学性质比较稳定。硅约占地壳总质量的25.7%,仅次于氧。硅的理论处理容量高达4200 mAh/g、放电电压低、安全性能好,以上这些优点都是使硅成为锂离子电池负极材料的研究热点的原因。但是,硅在重放电的嵌脱锂时体积效应大,造成从导电介质集流体上剥离,并导致循环性能差、首次库伦效率低等问题。且硅材料本身
随着世界能源消耗日益增加,锂离子电池在众多储能设备中,以其轻便、能量密度高、环境友好等优点作为主要的电能存储装置已被广泛运用在各种便携式电子设备中。然而近年来,便携式电子通信设备和电动汽车的快速发展对其所用的二次电池能量密度提出了更高的要求。单质硫作为锂硫电池的正极材料时,其理论比容量高达1675 mAh·g-1,电池理论能量密度可达到2600 Wh·kg-1,被认为是下一代高能量密度二次电池的最
能源短缺和环境污染已成为人类生存和发展必须面对的问题,可再生能源将会是未来能源的必然选择。而能源的转换与存储是利用可再生能源的关键,在众多现有储能器件中,虽然锂离子电池具有高能量密度,长寿命等优势,但未来作为电动汽车动力电池的使用会使锂资源短缺。钠元素与锂元素同处第一主族,且钠在地壳和海水中储量丰富,价格低廉,钠的氧化还原电位较高,用钠替代锂开发出的钠离子电池与锂离子电池具有相似的工作机理,但是在
染料敏化太阳能电池作为第三代太阳能应用技术,经过几十年的发展,已经取得了多方面的突破。它具有成本低、制作工艺简单等优点,但其光电转换效率低制约了它的发展,如何提高电荷传输能力、降低电荷再结合的几率逐渐成为提高转换效率亟待解决的关键问题。本文旨在通过层层自组装构建结构可控敏化的染料敏化太阳能电池。我们以解决无机-有机界面的连接和染料之间的有序堆积作为增强有机光电薄膜光电性能的研究方向。层层自组装是借
随着人类工业化进程的发展,传统化石能源的大量开采,环境污染和能源危机已经威胁到人类的健康和生存。因此,人类要实现可持续发展,追求绿色环保的生活方式,必须寻求和开发新能源,而发展二次电池被认为是解决问题的方法之一。然而,锂离子电池的进一步应用面临资源短缺和价格昂贵的问题。最近钠离子电池由于价格低廉,资源丰富吸引了大家的关注。总之,低价,长循环寿命,室温条件的钠离子电池在未来大规模储能系统中应用很有前
作为聚阴离子型锂离子电池正极材料,单斜结构的磷酸钒锂具有循环性能好、安全性高、价格相对低廉、资源丰富等优点备受关注,具有较高的电子离子导电性、理论充放电容量及充放电电压平台,被认为是继LiFePO4之后的另一个极具市场应用潜力的锂离子电池正极材料。本文采用流变相法分别制备纯相和离子掺杂磷酸钒锂材料,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等技术对材料进行晶体结构和微观形貌的分析;采用恒电流充放
随着环境污染及能源危机问题的日益加剧,迫使人类不得不开发及利用可再生能源,同时也对储能设备提出了更加苛刻的要求。而具有高比容量、高比功率和高安全性等优点的锂离子电池成为当下研究发展的趋势。在锂离子电池众多的正极材料中,具有成本低廉、循环性能好、安全性高等优点的LiFePO4正极材料,成为当下研究的热点。但当前对该材料的研究还有一些亟待解决的问题,如低温及倍率性能差等。本文先采用溶剂热的方法制备Li
由于煤炭和石油等燃料型能源的储量有限且其燃烧过程对环境存在一定的影响,所以清洁型能源越来越被需要。常见的新能源有太阳能,潮汐能和风能等,但是这些能源多具有不连续和不稳定的特点,为解决这一问题需要将这些能源先储存再进行利用。目前研究较为广泛的能源储存装置为锂离子电池,因为其具有高能量密度,长寿命等优势,但未来作为大规模储能电池的使用会使锂资源短缺。钠元素与锂元素为同一主族的元素,具有相似的性质可以相
工业控制系统在电网中的广泛应用,使得电网的控制与通信趋于智能化。智能电网通过使用数字化的通信和控制技术来监视和控制每个用户和电网节点,保证从电厂到终端用户整个配电过程中所有节点之间的信息和电能的双向流动。智能电网在为能源工业提供高效率的同时,由于需要传输用户的隐私数据,所以不可避免的引入了一些安全威胁和挑战,如消息注入攻击、消息篡改、拒绝服务攻击、用户隐私泄露、数据量太大等问题。如果不对这些隐私数