【摘 要】
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锂金属作为锂电池的负极具有3860 mAh g~(-1)的理论比容量和极低的电极电位(-3.04 V vs SHE),被称作锂电池负极材料中的“圣杯”。硅作为合金型储锂材料在常温下的理论比容量为3590 mAh g~(-1),其脱嵌锂电位适中,也是一种极具应用潜力的锂二次电池负极材料。以锂金属或者硅材料作为负极,能够显著提高锂二次电池的能量密度,因此关于锂金属和硅材料的研究成为近期的热点。然而,锂
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锂金属作为锂电池的负极具有3860 mAh g~(-1)的理论比容量和极低的电极电位(-3.04 V vs SHE),被称作锂电池负极材料中的“圣杯”。硅作为合金型储锂材料在常温下的理论比容量为3590 mAh g~(-1),其脱嵌锂电位适中,也是一种极具应用潜力的锂二次电池负极材料。以锂金属或者硅材料作为负极,能够显著提高锂二次电池的能量密度,因此关于锂金属和硅材料的研究成为近期的热点。然而,锂金属本身化学性质很活泼,极易与电解液发生反应,造成锂的不可逆消耗使得库伦效率低而且界面阻抗增加。同时由于
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含硅分子是星际碳硅尘埃的形成的前驱体分子,开展含硅分子的高分辨光谱研究是深入理解其化学结构和成键性质的基础,为星际硅化学的研究提供直接的数据支持。本博士论文的主要内容包括:搭建一套狭缝射流等离子体-腔衰荡(Slit Jet Plasma Cavity Ring-Down,SJP-CRD)光谱实验装置,利用该装置和原有的激光诱导荧光装置开展若干含硅小分子(Si2、r-Si4、SiC2以及l-Si2C
金纳米团簇是一类由有机配体保护的具有精确结构的金催化剂,可以在原子尺度上深入探究催化剂结构和性质之间的关系,为研究小分子活化等反应的催化机理提供理论基础。本论文主要研究了不同结构和尺寸的金纳米团簇对催化转化CO_2和吡咯烷氧化等催化反应过程的调控和影响,实验结合理论计算,揭示了金纳米团簇控制反应过程的催化机制。主要研究内容如下:1.研究了Au_9(PPh_3)_8(NO_3)_3、[Au_(11)
过渡金属氢化物在金属有机化学中一直占据着重要地位,因其优异的催化性能被广泛应用于有机合成,制药工业,能量转存等领域。尤其是兼具来源广泛、成本低廉的廉价金属氢化物更是备受科学家们的关注。近年来,金属氢化物在氮气还原中的应用越来越引起化学工作者们的兴趣。空气中的氮气是最为理想的氮源,但由于氮氮三键的键能较高,致使这一理想氮源难以被人们高效利用。目前常见的固氮方法有Haber-Bosch法工业法。然而H
共价有机框架(COFs)作为一类新型多孔晶态聚合物,具有有序的孔道结构、较大的比表面积以及易功能化等特点,并能够有效应用于催化、传感、分离及光电等领域,因此受到化学家们的广泛关注。然而,三维(3D)COFs材料却研究很少,其主要难点在于结晶和结构表征。3D COFs因具有开放活性位点、有效的空间限域效应等特点,它在诸多研究领域具有潜在应用前景。因此,设计合成具有新颖拓扑结构和功能的3D COFs材
本文结合非线性分析和数值分析等理论推导,以及最优化方法,有限元方法和分子模拟等数值方法,分别对固体晶体与向列相液晶这两类常见材料中的缺陷问题进行了建模,分析和模拟,旨在研究两类材料中的缺陷以及平衡状态之间的关系.对于材料缺陷的研究可以帮助我们更好地理解和预测各类自然和人工材料的性质,并对它们加以利用,改进和开发,设计具有所需性质的新材料.对于固体晶体缺陷问题,我们采用原子/连续耦合方法研究了零温度
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固态聚合物电解质由于其优异的机械稳定性、热稳定性和安全性被认为是未来锂电池中电解质的理想选择。目前,虽然研究人员已经在聚合物电解质的合成和性能评价方面开展了一系列研究工作,但总体而言,当前聚合物电解质的研究尚处于从起步走向快速发展的阶段,所开发的聚合物电解质的离子电导率、机械强度和锂离子迁移数这些核心性质之间存在此升彼降的关系(trade-off),综合性能离商业化应用尚有不小的距离。因此,开发具