【摘 要】
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电极材料的结构稳定性和机械完整性严重影响着锂离子电池的性能。充放电过程中活性材料相变引起其尺寸和体积的显著变化,进而导致电极产生变形和应力。周期性变化的变形/应力将导致电极材料的破裂、粉化和失联,加速电极性能衰减,已成为电池失效的主要原因之一。因此,亟待发展先进应变/应力原位测量技术,建立合适的力学-电化学耦合本构模型,揭示电极材料性能衰退机制,优化电极材料结构设计和工艺参数。本文研制了一套基于数
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电极材料的结构稳定性和机械完整性严重影响着锂离子电池的性能。充放电过程中活性材料相变引起其尺寸和体积的显著变化,进而导致电极产生变形和应力。周期性变化的变形/应力将导致电极材料的破裂、粉化和失联,加速电极性能衰减,已成为电池失效的主要原因之一。因此,亟待发展先进应变/应力原位测量技术,建立合适的力学-电化学耦合本构模型,揭示电极材料性能衰退机制,优化电极材料结构设计和工艺参数。本文研制了一套基于数字图像相关技术的电极变形原位测试系统;率先研究了自支撑V2O5电极应变/应力场与电化学性能的演变关系,以
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随着温室效应加剧,CO_2减排技术而受到国际社会广泛关注。化学链燃烧作为新一代碳捕集技术,具有高燃烧效率和CO_2内分离特性,在降低碳捕集能耗及成本方面优势凸显,其中载氧体的开发和优化是化学链燃烧的核心和关键所在。本论文围绕钙/铁基复合载氧体,从合成材料氧传递机制、钢渣基材料调控替代合成材料、钢渣基载氧体反应特性及其性能强化等方面开展了系列研究。主要内容及结论如下:(1)将量子化学计算方法与热重分
当前,集聚已经成为区域发展的重要组织形式。产业集聚所形成的潜在知识溢出和规模报酬递增效应,促进了区域产业和经济的发展,而伴随产业集聚而来的环境污染问题同样引起了人们的关注。但在现实中,同样存在环境状况伴随工业集聚而改善的现象,由此在学术界形成了“集聚与污染关系”的争论:对工业污染来说,工业集聚究竟是“集中治理”还是“集中排放”?本文以“工业集聚与污染排放强度的关系是什么?”为核心论题,研究基于集聚
利用弹式热量计获取物质热力学数据是燃烧量热法最为直接有效的方法。其中,氧弹式热量计是应用最为广泛的手段,即将纯物质在纯氧中燃烧获得燃烧热,继而计算得到标准燃烧焓和标准生成焓,在基础研究和应用研究中具有重要的意义。由于易达到热力学平衡和化学平衡,基于转动弹热量计测定获得数据更为准确可靠。究其文献,小样量与热力学数据准确获取的矛盾愈发凸显。本论文以国家自然科学基金仪器专项“智能化微型转动弹热量计的研制
钙钛矿太阳能电池因其具有较高的光电转换效率,可溶液加工性和成本低价等优点而受到广泛的关注。目前钙钛矿太阳能电池的认证效率已经达到22.7%,该效率已经达到太阳能电池商业化对效率的要求。在未来有望制备大规模组块和柔性化钙钛矿太阳能电池,与目前商业化太阳能电池形成很好的互补。开发新型、稳定的钙钛矿活性层材料,发展简单易制备,价格低廉和环境友好的界面层材料和大面积化等是目前钙钛矿太阳能电池领域的研究热点
光学干涉仪已经成为世界上最灵敏的相位敏感器,日新月异的技术使得光学测量不再受限于技术噪声,取而代之的是光子本性的统计随机分布,即光子的散粒噪声。近年来,量子效应引入各种精密器件,将人类的测量极限精度突破到了一个新的高度。量子压缩和纠缠可通过改变光子的统计分布特性来降低光场噪声,是提高干涉仪测量精度的一种十分有效的方式。本文主要是在量子度量学这一大背景之下,利用热铷原子系综中的四波混频过程所产生的量
锂硫电池具有比容量高,无污染等优点,是目前最受关注的二次电池体系之一。但是硫材料导电性差,体积膨胀,反应过程动力学复杂以及“穿梭效应”等问题制约了锂硫电池的发展。而且,不同于其它传统二次电池体系,“催化作用”是硫电极反应过程不可或缺的环节。目前硫复合材料的研究大多集中在碳类基体方面。这类材料具有很多优点,但缺乏“功能性”作用。本文开展基于非碳类基体材料的硫复合材料研究,设计合成微纳结构氮化物多功能
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316LN不锈钢广泛用于核电站结构材料。在核反应堆的高温、高压、腐蚀以及辐照等十分苛刻的环境中,应力腐蚀破裂是设备失效的主要原因,严重威胁反应堆安全稳定和经济运行。慢应变速率拉伸实验是对核电站材料在高温高压环境中的应力腐蚀敏感性进行测试评定的一种快速、灵敏且较为苛刻的方法。本文主要通过慢应变速率拉伸实验,研究在模拟一回路水化学环境下,应变速率、加锌以及辐照对316LN不锈钢应力腐蚀敏感性的影响,并
富锂锰基正极材料因其具有特殊的反应机制——阴/阳离子共同参与氧化还原反应实现多电子转移,导致其具有高的比容量和平均放电电压等优点。这种新型反应机制虽然能赋予材料高比能量的特性,但由于阴离子氧化还原反应可逆性和稳定性不高,且容易引发过渡金属离子向锂层不可逆迁移,因此材料在长循环过程中将由外至内逐步由层状结构向尖晶石结构演变,甚至转变为无定型组织,最终导致材料循环性能和倍率性能差,电压平台衰退严重。本