【摘 要】
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纳米多孔金属(Nanoporous metals,NPMs)是近十几年来发展起来的一类重要的功能材料。NPMs内部包含纳米尺度的孔隙和三维连续的纳米韧带,具有高比表面积、高通透性、高导电导热性、结构灵活可调、物理化学性质稳定等特点,在催化、传感、能量存储等诸多领域展示出独特的优势和广阔的应用前景。关于NPMs的研究已成为目前材料研究与开发的前沿领域。目前制备NPMs的方法主要是脱合金法,它具有制备
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纳米多孔金属(Nanoporous metals,NPMs)是近十几年来发展起来的一类重要的功能材料。NPMs内部包含纳米尺度的孔隙和三维连续的纳米韧带,具有高比表面积、高通透性、高导电导热性、结构灵活可调、物理化学性质稳定等特点,在催化、传感、能量存储等诸多领域展示出独特的优势和广阔的应用前景。关于NPMs的研究已成为目前材料研究与开发的前沿领域。目前制备NPMs的方法主要是脱合金法,它具有制备过程简单灵活、可以精确调控多孔形貌等优点。但是,脱合金法难以满足在功能基底上一体化制造NPMs基器件的需
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DHA是人体健康不可或缺的营养物质之一，破囊壶菌可生产丰富的不饱和脂肪酸，是生产DHA的理想生物资源。本研究以实验室自主分离的破囊壶菌Thraustochytriidaesp.PKU#Mn16为研究对象，对不同的碳源补料发酵策略进行了研究，以获得最优的碳源补料策略；同时通过转录组分析，揭示了不同碳源影响破囊壶菌DHA合成代谢以及碳源补料对破囊壶菌影响的分子机理；在对营养条件探明的基础上，对破囊壶菌
高光谱图像数据在获得对地图像信息的同时,也获得了丰富的光谱特征信息,记录了不同物质精细的光谱特征。由于不同物质具有不同的光谱特征,因而能够建立更加有效的空间—光谱联合模型,实现更加精确的目标检测和识别。在军事小目标高光谱探测系统中,目标检测与识别技术是准确发现目标和判别敌情的关键,是信息处理技术的重点和难点,具有重要的研究价值。本文围绕高光谱图像小目标检测与识别技术展开研究,取得了如下研究成果。(
铁基超导体中丰富的物理现象使其高温超导机制变得扑朔迷离。研究发现铁基超导体在低温下存在多个电子有序相态,包括超导,电子向列序,反铁磁序等。其中向列序是铁基超导体中普遍存在的一种新的电子有序态,紧邻超导态和反铁磁态,与二者非常相似。反铁磁序、向列序和超导三者之间紧密关联且相互作用,要探明铁基超导机制,首先需要理解向列序和反铁磁序对超导的影响机制。但由于反铁磁和向列相对铁基超导电性的影响错综复杂,至今
消费品电子器件便携性要求的提高以及电动汽车使用空间的限制,使得体积能量密度成为目前锂离子电池发展的当务之急。高比容量锡、硅等非碳材料作为新一代锂离子电池负极有望取代商用石墨,但循环过程中巨大的体积膨胀严重限制了其体积性能优势的发挥。基于碳纳米材料构建的碳笼结构是解决非碳电极材料稳定性问题的重要手段。本论文利用毛细收缩策略,从碳材料可控致密组装出发,发展柔性模板法,针对非碳膨胀负极材料精确定制缓冲碳
由于锂资源在地壳中的储量较少且分布不均匀等问题使得锂离子电池技术的持续发展和大规模应用面临着重要挑战。因此,迫切需要开发出可替代锂离子电池的二次电池新体系。而与锂元素同主族的钠、钾元素在化学性质上与锂有诸多相似之处,且储量丰富。因此,钠/钾离子电池被认为是最有希望成为低成本、大规模储能应用的电池技术。但钠/钾离子较大的离子半径,造成电极材料的体积变化更大、动力学性能降低以及反应机理不同等问题,给钠
能源危机是当今世界面临的发展难题。储能器件的性能优化是调整能源结构、推动能源革命的有效策略。与此同时,新型储能机制的研发是构建高比能储能器件、实现电化学储能跨越式发展的重要手段。本文首先以超级电容器为研究对象,从材料的界面调控角度出发,根据储能机理及器件结构不同,从提升赝电容材料比容量、拓展器件工作电压、调控纤维状电容器柔性基底等方面提出了高比能超级电容器的构建策略。进一步开发了新型储能器件,以空
随着电动汽车和消费类电子产品市场的蓬勃发展，迫切需要发展高能量密度储存器件，这引发了锂金属电池的研究热潮。锂-硫电池、锂-空气电池、高镍三元正极等锂金属电池由于具有高的能量密度越来越受到人们的关注。其中锂金属负极在循环过程中的稳定性决定全电池是否能够商业化。枝晶状锂沉积形貌和固态电解质膜(SEI)膜不稳定造成锂金属电极在循环过程中库伦效率低和死锂的产生。此外，文献报道大部分基于较厚锂金属电极进行测
氢能作为极具前景的未来清洁能源备受关注,而电解水产氢技术则是绿色环保可再生的制氢方法之一,其研究的关键在于开发高活性的催化剂来促进电解水产氢过程。此外,鉴于全球淡水资源匮乏,开发全解海水技术有望实现能源的可持续发展。钼、钴基非贵金属催化剂价格低廉且具有d轨道电子特性,极具研究价值,但是催化剂性能仍有待提升且催化机理尚不明确。本论文主要围绕电解(海)水析氢(HER)析氧(OER)非贵金属催化剂的设计
相比较石墨负极，钛基氧化物材料(Li4Ti5O12和TiO2)具有更安全的工作电压，在充放电过程中有更小的体积变化，展现出巨大的应用前途。然而，该材料具有低的实际锂离子扩散系数和差的电导率，极大地降低了材料的倍率性能，严重阻碍了材料在新能源汽车上的应用。因此，本文通过制备不同形貌结构的微纳米钛基氧化物材料和碳复合材料，增加材料的锂离子扩散速率和提高材料的导电性，从而提高材料的高倍率性能和循环性能。