【摘 要】
:
目前,锂离子电池在生活中的应用十分广泛,小到电子烟、手机,大到电动汽车、航空航天领域。商用的锂离子电池的电极材料大多为无机物,这些无机材料属于不可再生资源,且开采过程中不可避免的带来了一系列的环境问题。同时,这些无机物的泄露也会造成严重的安全问题,这就对锂离子电池的回收和再利用带来了极大的困扰。相比之下,绿色、可再生的有机材料具有结构可调控、理论容量高、无环境问题等优点,是一类合适的电极材料。但是
论文部分内容阅读
目前,锂离子电池在生活中的应用十分广泛,小到电子烟、手机,大到电动汽车、航空航天领域。商用的锂离子电池的电极材料大多为无机物,这些无机材料属于不可再生资源,且开采过程中不可避免的带来了一系列的环境问题。同时,这些无机物的泄露也会造成严重的安全问题,这就对锂离子电池的回收和再利用带来了极大的困扰。相比之下,绿色、可再生的有机材料具有结构可调控、理论容量高、无环境问题等优点,是一类合适的电极材料。但是,有机电极材料也存在许多缺陷,如导电性、溶解性问题,极大的限制了有机电极材料的商业化应用。席夫碱,通常是由胺和活性羰基缩合而成,主要有C、H、O、N等元素组成。席夫碱合成方法简单、副产物(H2O)无污染等优点。此外,特征基团C=N具有较低的氧化还原电位,是理想的电极材料。基于以上研究背景,本论文主要目的是探索和研究席夫碱电极材料的储锂性能。在本文中,我们主要通过聚合物链段调控、引入碳纳米管等方法来改善席夫碱的电化学性能。具体研究如下:(1)针对目前席夫碱电极材料的容量衰减以及倍率性能差等问题,目前科研工作者大多通过复合或者碳化的方式来提升性能,很少聚焦于聚合物本身的结构调控。针对上述情况,我们通过调控链段柔性来提升电化学性能。以对苯二甲醛分别与苯二胺、乙二胺、丁二胺、己二胺、辛二胺、癸二胺反应,得到六种不同链段柔性的聚合物(P1、P2、P3、P4、P5、P6),并进行电化学测试。发现P4具有良好的电化学稳定性和倍率性能,在0.1 A/g电流密度下循环60次后容量保持率78.0%,在5 A/g的电流密度下,依然可以保持77.1 m Ah/g的容量。此外,在0.5 A/g电流密度下,P4经过1000次循环后可逆容量可以达到250 m Ah/g。(2)基于前面的工作,我们发现P1的初始容量最高,但是容量衰减十分严重。针对这一情况,我们通过P1与碳纳米管原位复合的方法,来提升材料的电化学性能。通过选用不同的溶剂,得到三种形貌各异的复合物,进行电化学性能研究。乙醇为溶剂时,得到包覆结构复合物P1@CNTs(Et OH);甲苯为溶剂时,得到部分“Nanohybrid shish-kebab”(NHSK)结构复合物P1@CNTs(Ph Me);二甲亚砜为溶剂时,得到NHSK结构复合物P1@CNTs(DMSO)。电化学测试表明P1@CNTs(DMSO)的电化学性能最优异,循环240次(0.1 A/g)后的容量保持在672.2 m Ah/g,在0.5 A/g电流密度下循环500次后,也能保持较高的可逆容量(336.9 m Ah/g)。(3)上一章的工作探究了溶剂对NHSK复合结构的影响以及NHSK结构对电化学性能的促进作用。基于上述工作基础上,我们探究了碳纳米管含量以及聚合物链段柔性对NHSK结构的影响。在这里,我们通过原位复合得到NHSK结构复合物P2@CNTs(DMSO)和P3@CNTs(DMSO)。通过电化学性能比较,发现聚合物中苯环含量最高的P1@CNTs(DMSO)具有最好的电化学性能。(4)不同于前面对线型席夫碱及其复合物的研究,本章研究了超支化共轭席夫碱的合成及电化学性能。以对苯二甲醛分别和2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪、1,3,5-三(4-氨基苯基)苯反应,得到对应的席夫碱聚合,之后又通过分别与碳纳米管原位复合得到对应的复合物P8@CNTs和P9@CNTs。结果表面P8@CNTs具有良好的循环性能,在0.5 A/g的电流密度下循环500次后,其可逆容量高达616.8 m Ah/g。
其他文献
近几年,我国经济形势虽然整体向好,但经济增速有所放缓,加之三年疫情等不利因素影响,建筑施工企业也受到一定冲击,市场竞争较为激烈。但随着疫情防控实现较快平稳转段,我国经济运行整体呈现好转态势,而且国家陆续实施交通强国、新型城镇化建设等战略,新基建、数字经济等新兴产业加快发展,为企业未来发展带来了新机遇。面对新的发展形势和发展环境,企业如何主动抓住机遇制定适应市场需要的发展战略,对于实现高质量可持续发
富勒烯作为新型光学材料具有重要的研究价值,在太阳能电池、生物传感器、光信号处理及控制等方面有所应用,然而富勒烯性能的体现与富勒烯的纯度有着密切的联系。目前在富勒烯合成与工业生产中,主要存在两方面问题,(1)富勒烯产量少和(2)纯度低。而纯度直接决定了富勒烯的理化与光电特性,是富勒烯材料应用的关键。然而提纯富勒烯(特别是高纯度)的工艺流程复杂并且成本昂贵,严重阻碍了高纯度富勒烯材料的应用和推广。因此
民主党派社会服务有着深厚的历史传统和丰富的实践。本文对农工党武汉市委会自党的十八大以来的社会服务创新实践进行了系统梳理,从理念、品牌、内涵、定位、经验五个方面进行了提炼和概括,以期为今后民主党派地方组织的社会服务工作提供借鉴和参考。
次氯酸(HOCl)作为生命体内重要的活性氧之一,参与多种生理及病理过程,对其进行原位检测具有重要意义。荧光探针是一种简单、无损伤及可视化的分析技术,被广泛应用于基础医学研究及疾病诊断方面。其中,近红外(NIR,650-900 nm)荧光探针因具有组织吸收和散射较低,自发荧光小及成像穿透深度深等优点,在生物样品分析领域具有显著优势。一般而言,探针分别可分为增强型荧光探针与比率型荧光探针。尽管这两类探
电化学储能是消费电子、电动汽车和智能电网等领域的重要组成部分和关键支撑技术。2020年全球电化学储能市场的累计装机规模约2.8 GW,其中锂离子电池(LIBs)的装机规模高达1.4 GW,在能源领域的地位举足轻重。电极材料是决定LIBs的储能特性和器件成本的关键因素,并可分为无机材料(金属、非金属或其化合物)和有机材料(小分子化合物、有机聚合物)。然而,无机电极材料存在体积波动大、服役寿命短或材料
二氧化碳(CO2)是对全球变暖贡献最大的温室气体,同时,它也是一种环保,无毒,丰富的C1资源。通过化学活化来实现二氧化碳的化学利用,获得各种高附加值的化学产品,可用于工业生产,医疗以及食品生产,在环境保护和资源利用方面有重要意义。本研究设计、合成了多种新型咪唑基离子液体催化剂,通过核磁,傅里叶红外和元素分析等现代仪器分析手段表征确定了它们的结构。试验发现该双咪唑基离子液体催化系统能在无助催化剂,无
钙钛矿太阳能电池因其出色的光电性能、相对低廉的制造成本已成为薄膜电池领域最有希望的电池之一。近年来,其光电转换效率已经从3.8%激增至25.2%,增长速度之快,令人印象深刻。在面向未来商业化的背景下,如何进一步解决电池不稳定性问题和提升光电转换效率是今后的努力方向。因此,新型钙钛矿材料的研发、钙钛矿薄膜质量的改善等方向正成为目前钙钛矿太阳能电池领域的研究热点。本论文基于疏水性离子液体制备新型二维/
锂离子电池(LIBs)因其能量密度高、充放电效率高和使用寿命长等优势,从众多种类储能器件中脱颖而出,已经在智能电网和电动汽车等领域实现大规模应用。目前商业化的LIBs电极主要是无机材料如磷酸盐(Li Fe PO4)、过渡金属锂氧化物(Li Co O2)和石墨等,这是因为基于锂离子插层机理的无机电极材料都具有较高的比容量和循环稳定性。但无机材料因充放电过程中的结构变化而引起的大量放热导致锂离子电池的
目的:探讨以PDCA+层次分析法(AHP)为基础的评估照护需求在老年急诊患者中的应用效果。方法:选取2021年1月1日~2022年12月31日急诊科收入的老年患者72例为研究对象,采用随机数字表法分为对照组和观察组各36例,对照组采用常规照护,观察组在对照组基础上采用以PDCA+AHP为基础的评估照护需求并采取有关干预措施;比较两组干预前后焦虑及抑郁情绪[采用焦虑自评量表(SAS)、抑郁自评量表(
随着现代科技化的迅猛发展,资源短缺,环境污染等问题显得尤为突出。寻找一种高效、可持续、环境友好的技术来解决上述问题已刻不容缓。半导体光催化技术被认为是最具潜力的策略之一,但大多数催化剂存在载流子分离效率差,量子效率低,光腐蚀严重,结构不稳定等问题。因此开发设计一种新型高效的光催化剂势在必行。本文着重研究金属硫化物异质结的构筑用于光催化分解水产氢和抗生素去除,主要研究内容如下:(1)通过水热法将Cd