【摘 要】
：
超级电容器具有功率密度高、充放电速率快、循环稳定性好等优点。然而其能量密度较低的缺点严重制约了其大规模商业化应用。电极材料是影响超级电容器电化学性能的关键,因此开发具有高比电容且循环稳定性高的电极材料尤为重要。基于法拉第反应的赝电容材料具有较高的比容量。其中,镍钴基过渡金属碱式碳酸盐由于其独特的晶体结构,电解质离子易于嵌入和扩散到材料内部进行快速的氧化还原反应,因此具有出色的理论电容,在能量转换和
论文部分内容阅读
超级电容器具有功率密度高、充放电速率快、循环稳定性好等优点。然而其能量密度较低的缺点严重制约了其大规模商业化应用。电极材料是影响超级电容器电化学性能的关键,因此开发具有高比电容且循环稳定性高的电极材料尤为重要。基于法拉第反应的赝电容材料具有较高的比容量。其中,镍钴基过渡金属碱式碳酸盐由于其独特的晶体结构,电解质离子易于嵌入和扩散到材料内部进行快速的氧化还原反应,因此具有出色的理论电容,在能量转换和存储系统中得到了广泛关注。本文采用过渡金属离子掺杂的策略,利用一步水热法成功合成了海胆花状的镍钴铜碱式碳酸盐电极材料。此外,通过添加硫源,采用一步水热法制得三元过渡金属硫化物电极材料,并且以该硫化物作为正极材料组装全固态混合超级电容器,获得了具有良好电化学性能的器件。本文主要的研究结果如下:1.采用一步水热法,通过调控反应物配比、水热反应温度、水热反应时间等工艺参数,合成了三维海胆花状结构的Ni0.3Co0.6Cu0.1（CO3）0.5（OH）。其独特三维结构特点赋予了材料高比表面积和丰富活性位点,加速了法拉第储能过程。以KOH（1 M）为电解液,在标准三电极体系中,测试了Ni0.3Co0.6Cu0.1（CO3）0.5（OH）电极的电化学性能:在1 A g-1的电流密度下,电极材料拥有1479.7 F g-1的高比电容,电极材料倍率性能优良(从1 A g-1增加到20 A g-1,容量保留率为72.6%)。此外,电极材料在10 A g-1下经过10000次循环充放电后电容保留率为83.4%,表明电极具有优异的循环稳定性能。2.采用一步水热法合成了花状结构的镍钴铜硫化物(Ni Co1.43Cu0.57S4)。优化的工艺参数（水热温度120℃,水热时间10 h）下制备的电极材料表现出优良的电化学性能:1 A g-1电流密度下,电极材料获得了912.5 F g-1的比电容,在10 A g-1的电流密度下进行10000次循环充放电测试后,其容量保留率为71.9%,显示出良好的循环稳定性。3.采用镍钴铜硫化物(Ni Co1.43Cu0.57S4)作为正极材料,活性炭（AC）作为负极材料,以PBI作为隔膜组装全固态超超电器件(Ni Co1.43Cu0.57S4//AC)。器件的电压窗口可以达到1.6 V,在400.4 W kg-1功率密度下获得了35.5 Wh kg-1的能量密度,器件在10 A g-1的电流密度下进行5000次循环充放电之后,容量保持率71.3%,表明器件具有良好的循环稳定性。
其他文献
晚时不稳定、计算量大等问题,是制约时域积分方程算法发展的重要原因。本文以解决其晚时不稳定问题、拓展算法的应用领域使其能分析较大规模电磁场散射、辐射问题为目的,对时域积分方程及其并行算法的理论和应用中的关键问题进行了研究。本文可分为三部分。第一部分研究了显式时间递推算法结合基于RWG三角基函数的矩量法的时域求解技术;第二部分研究了金属、介质以及会属介质混合目标的时域求解技术,并研究了其晚时不稳定问题
二叠纪是地质历史上的重大变革时期,全球的古地理、古气候、古环境以及生物均发生了重大的变化,如冰室-暖室的转化、大火山岩省的爆发、生物大灭绝和碳同位素的紊乱等,因而长期成为地质学家关注的焦点。然而,包括二叠纪古地理演化模式、海平面变化模型、冰室-暖室转变的节点、生物灭绝的模式及诱因、海水地球化学组成异常的原因等在内的诸多问题均存在较大的争议,也成为当前地质学研究的热点之一。本文以陕西镇安西口二叠纪剖
造山带的形成和演化是板块构造的表现方式,其通常伴随着多期变质作用、构造变形和岩浆作用。区域变质作用作为特定构造热环境的响应,不同造山阶段会形成不同类型变质岩,早期大洋俯冲增生造山过程中通常形成高压低温变质岩和俯冲带上盘的低压高温变质岩,而晚期大陆俯冲及陆-陆碰撞型造山作用过程中常形成含柯石英或金刚石的超高压变质岩。这些高级变质岩通常也伴随着深熔作用,从而导致了岩石强度显著降低,改变了造山带地壳的热
天体三维光谱成像技术可以对二维视场中的展源目标进行采样,通过单次曝光同时获得展源空间域和光谱域三维信息。积分视场单元是天体三维光谱成像技术的关键器件,承担着天体像面分割,光学信号传输和光路重整的任务。光纤应用于天文领域,为天文观测仪器的小型化、集成化,提高天文仪器性能,降低成本提供了一条新的技术途径。光纤积分视场单元是天文光纤技术的典型应用,以其独特的技术优势,受到国内外天文学家的广泛关注。基于光
本文提出了一种新的非均匀各向异性随机裂缝介质本构模型，用伪谱法模拟了二维点源产生的弹性波在二维复杂岩石中的传播。全文主要工作包括以下几个方面： 介绍了Hudson的几种裂纹模型以及刘恩儒等提出的裂缝模型，用弹性常数随角度的变化关系图讨论了含排列干／充水裂缝岩石的各向异性。 导出了适用于模拟二维各向异性／非均匀岩石中弹性波传播、以位移为变量的伪谱法公式并编写了相应的程序，并推导了适用于二
作为汽车新四化之一,汽车智能化逐渐受到社会的关注和重视,而车辆运动控制是智能化的研究基础。现有关于运动控制的研究主要集中在单独的横、纵向运动控制,或是前方无车情况下的综合控制,针对弯道跟车情况下的横纵向综合控制研究较少。本文以单车道两车跟车场景为研究对象,提出一种基于大脑情感学习模型的横纵向综合控制器。本文主要内容有:首先建立基于Carsim的车辆动力学模型以及基于Simulink的车辆逆纵向动力
目前纯电动汽车上电池性能与工作温度密切相关,高温或低温环境会降低电池的使用寿命、严重削弱电池的性能,研究纯电动汽车热管理系统将具有重要意义。相变材料由于相变恒温储热与放热特性,可以在高低温环境下提供合适的热管理效果,但由于相变材料相变温度或用量的制约,在高温下具有一定的使用限制,仍需要液冷散热;因此本文开展了以下基于相变材料的集成热管理系统研究工作。（1）对纯电动汽车的电池和驱动系统的产热原理和传
随着车联网通信技术和智能汽车技术的发展,车辆的协同自适应巡航技术逐渐发展起来。本文依托硬件在环台架作为研究平台,对车辆在车联网环境下的自适应巡航控制技术进行研究。传统的自适应巡航（ACC）技术基于毫米波雷达等车载传感器采集前方障碍物或车辆信息。本文中车辆处于V2X环境下,直接依靠V2X网络实现信息传输,是一种协同式自适应巡航（CACC）。相比于传统模式,协同式自适应巡航有着可靠性强、数据接收速率快
分布式驱动电动汽车（Distributed drive electric vehicle,DDEV）具有结构紧凑、传动高效、各轮驱动与制动力矩独立可控等特点,电动轮一般采用轮毂电机或轮边电机,通过轮间差速或差扭可以实现差动转向。线控转向系统（Steer-By-Wire,SBW）作为一种新型的转向系统主要由主动转向模块和路感模块组成,打破了传统转向系统机械连接上的束缚。本文针对轮毂电机DDEV差动转
基于磁流变（Magnetorheological,MR）技术的汽车电控悬架能够实现行驶平顺性和操纵稳定性的同时提升。本文将从MR技术的精确控制出发,着重研究磁流变电控悬架控制对车辆侧倾和俯仰的影响。为实现MR阻尼器的精确控制,提出并深入研究了一种动态电阻-电容（Resistor-capacitor,RC）算子磁滞模型。所提出的动态RC算子将RC算子和输入的变化率联系在一起,增加了RC算子磁滞模型的