【摘 要】
：
环境污染问题和巨大的能源消耗共同推动了安全、高效的电能存储（EES）系统日益增长的发展需求,锂离子电池以其高能量密度、轻质以及充分的充放电循环成为现代便携式电子设备的支柱,已成为EES系统的佼佼者。然而,负极“锂枝晶”的形成会穿透隔膜导致电池短路,高度易燃有机电解质的使用也大大降低了锂离子电池的安全性。因此,水系锌离子电池（AZIBs）是唯一一种可以采用锂离子电池制造工艺的电池,为EES提供一个有
论文部分内容阅读
环境污染问题和巨大的能源消耗共同推动了安全、高效的电能存储（EES）系统日益增长的发展需求,锂离子电池以其高能量密度、轻质以及充分的充放电循环成为现代便携式电子设备的支柱,已成为EES系统的佼佼者。然而,负极“锂枝晶”的形成会穿透隔膜导致电池短路,高度易燃有机电解质的使用也大大降低了锂离子电池的安全性。因此,水系锌离子电池（AZIBs）是唯一一种可以采用锂离子电池制造工艺的电池,为EES提供一个有吸引力的解决方案,特别是它的安全性、兼容性以及其他优势,比如:低成本、环境友好。此外锌金属可直接作为负极,并且具有高理论容量（820 m Ah/g或5855m Ah/cm~3）和低氧化还原电位（-0.762 V vs标准氢电极）的优点。然而,由于缺乏高性能的正极材料,ZIBs的广泛应用受到了严重的影响。在各类正极材料中,钒基化合物展现出较高的比容量,但由于其低的导电性和钒溶解导致的低循环性限制了在锌离子电池中的实际应用。为此,我们以钒酸锌类化合物为研究对象,通过设计“自支撑”结构和调控材料形貌来提升钒基化合物的电化学性能。本文具体内容如下:（1）通过水热法和热处理工艺制备出立方相Zn2VO4珊瑚状颗粒,首次将其用于AZIBs的正极材料。在电流密度为200 m A/g时,表现出413.6 m Ah/g的高可逆放电比容量以及高能量密度（331 Wh/kg）,并且在1000 m A/g下循环2000圈后仍具有238.3 m Ah/g的放电比容量,表现出优异的循环性能。采用非原位XRD表征测试研究了Zn2VO4电极的储锌机制,发生的是相变机制。（2）通过一步水热法在碳布上原位合成Zn3（OH）2V2O7·2H2O纳米线（ZVO-CC）,ZVO-CC具有“自支撑”结构,该结构可避免添加额外的粘结剂、导电剂和集流体,可直接作为电极使用,降低整体电极的电阻,提升电极的电化学动力学行为。ZVO-CC电极在电流密度为50 m A/g时可输出361.8 m Ah/g的高可逆放电比容量,并且ZVO-CC/Zn电池也表现出高倍率性能（在2000 m A/g下获得91.7 m Ah/g的放电比容量）、273.5 Wh/kg的高能量密度以及较好的循环性能（在500 m A/g下循环625圈后仍具有80%的容量保持率）。通过非原位测试表征证明了在ZVO-CC电极中的Zn2+/H2O共嵌入机理。
其他文献
煤矿运输中包括主运输和辅助运输,煤矿辅助运输承担着人员、设备和材料等运输的重要任务,巷道运输路线错综复杂、变坡及拐弯多,在钢丝绳绞车和单轨吊车辅助运输转载过程中,单轨吊车到达目标位置进行转载,装有不同物料的转载容器尺寸规格不统一,这使得转载容器定位和装卸仍需要工人手动完成,劳动强度大,物料运输周转环节多,过程繁琐,不满足标准化装载和自动化转载的发展需求,不符合矿井建设朝着连续化、标准化和智能化的主
智能化煤机装备是煤矿智能化建设的核心要素,液压支架在综采工作面中负责支撑顶底板、维持工作面运行和保护作业人员的安全,对提高采煤效率起着重要作用。在井下煤层起伏不平、先验信息缺失的环境下,每台液压支架可能会呈现出不同角度的空间位姿,在支架的推进或者支护过程中很容易发生挤架、咬架的现象,产生安全隐患,故须对液压支架的位姿实现精准监测,以保证作业人员的安全。基于飞行时间（Time of Flight,T
我国的工程机械不仅与基建、能源等领域的发展是密切相关的,而且是我国经济社会发展的最主要风向标之一。汽车起重机是工程机械的最主要种类之一,担负着起重与安装设备的最主要任务,并广泛应用于我国基本建设工程和民用建筑等领域。随着人们对起重机的定位精确度、平衡过程、微动特性、高安全性与低能量消耗等有着更高的需求,需要开发一种新的控制系统来满足这些需求。传感器和控制技术的发展揭示了一种用于控制电控制及阀口参数
滚筒式电牵引采煤机为综采工作面的主要设备,具有效率高,可靠性高、工作寿命长等优点。截割部为采煤机的主要工作机构,由传动系统、截割电机及电气系统等组成,主要进行截煤和落煤等工作。扭矩轴是采煤机截割部的关键零部件,其主要作用包括:一方面起到传递动力、柔性启动和对截割部传动系统弹性缓冲的作用,另一方面当采煤机过载时,扭矩轴自行破断,起到保护截割电机的作用。但在有些情况下,采煤机过载时扭矩轴未能按照设计要
为贯彻落实国家煤炭高效开发技术方面的“机械化换人、自动化减人、安全至上”的生产理念与战略方针及《煤矿机器人重点研发目录》中对水仓清理机器人的要求,本文提出了一种煤矿井下水仓智能清理机系统,集煤泥自主挖掘、脱水与运输于一体,采用多种传感器、摄像头结合,实现对水仓煤泥清理进程及清仓机位姿的监测,采用网络通信技术,实现远程操控机器人进行清仓及对工作面状态监测,可实现煤矿井下水仓煤泥的及时高效清理。本文首
滚磨光整加工技术应用广泛,加工过程中通过工件与磨块之间复杂的相对运动对工件表面产生微量磨削作用,改善工件表面完整性。滚磨光整加工技术目前在理论分析、新工艺研发、先进测试技术等方面已取得了很大的进展,但加工中磨块颗粒介质表现出的动力学行为及对工件表面的作用机理非常复杂,目前仍缺乏颗粒流场的定量化描述和精准调控策略的相关研究,同时少见从微观、介观和宏观多尺度揭示颗粒介质行为的研究。本文基于离散元法对水
7075铝合金作为一种7系超硬高强铝,具有重量轻、比强度高和耐蚀性好等优点,用其制备成的管材在航空航天、汽车制造、交通运输、武器装备轻量化等领域有广泛的应用前景。由于薄壁铝合金管材的刚性差、成形难度高,传统的加工工艺很难制造出高精度和高性能兼顾的薄壁管材。强力旋压作为一种薄壁中空回转体零件的先进成形工艺,它在制造精度高、长径比大的薄壁管材加工中,显出了独特的优越性,己成为成形管材的重要加工方法。而
矿井提升设备是煤矿开采的重要设备,完成对物料和人员的提升运输工作,开展对提升设备故障诊断的研究,及时发现运行过程中的故障征兆,并给出决策建议对煤炭安全生产具有重要意义。随着现代传感技术和监测技术的不断发展,提升设备监测数据呈现出规模大、维数多等特点,合理挖掘和运用监测数据中隐藏的故障信息,判定故障类型,是进行故障诊断工作的重要一环。本文以矿井提升设备为研究对象,开展了基于深度自动编码（Deep A
“双碳”目标的提出和不可再生化石能源的迅速消耗,使得清洁、绿色和可再生能源的开发和利用刻不容缓。近些年,作为典型的新型能源技术,燃料电池和金属空气电池因具有高能、高效和绿色环保的优点而获得了广泛研究,其电极上动力学缓慢的氧气还原反应（ORR）是决定器件性能的关键因素。铂基催化剂仍是目前催化性能最好的ORR催化剂,但由于铂基材料资源稀缺和价格昂贵,限制了燃料电池和金属空气电池的规模化推广。针对当前使
薄壁筒工件在车削加工时,由于其壳体较薄、相对刚度较低,极易导致刀具和工件之间发生相对振动,在特定条件下就会形成颤振,大大降低加工精度。同时,车削过程中,由于工件旋转主运动与刀具进给运动的同时作用,工件表层的金属材料不断被切除,使得工件的尺寸参数、所受切削力位置均实时发生变化,这意味着车削加工系统为一时变系统。本文着重研究时变因素作用下的薄壁筒车削振动行为及其抑制方法。从动力学理论建模角度出发,考虑