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Aerosol deposition technology and its applications in batteries

Nano Materials Science 2024年第1期6卷 24-37页

作者： Xinyu Wang ramon alberto paredes camacho Xiaoyu Xu Yumei Wang Yi Qiang Hans Kungl Ruediger-AEichel Yunfeng Zhang Li Lu National University of Singapore(Chongqing)Research Institute Chongqing401123PR China National University of Singapore Singapore117576 Fundamental Electrochemistry(IEK-9) Institute of Energy and Climate ResearchForschungszentrum Jülich52425JülichGermany

Aerosol deposition(AD)method is a kind of additive manufacturing technology for fabricating dense films such as metals and ceramics at room temperature.It resolves the challenge of integrating ceramic films onto temperaturesensitive substrates,including metals,glasses,and polymers.It should be emphasized that the AD is a spray coating technology that uses powder without thermal assistance to generate films with high density.Compared to the traditional sputter-based approach,the AD shows several advantages in efficiency,convenience,better interfacial bonding and so on.Therefore,it opens some possibilities to the field of batteries,especially all-solidstate batteries(ASSBs)and draws much attention not only for research but also for large scale applications.The purpose of this work is to provide a critical review on the science and technology of AD as well as its applications in the field of batteries.The process,mechanism and effective parameters of AD,and recent developments in AD applications in the field of batteries will be systematically reviewed so that a trend for AD will be finally provided.

关键词： Aerosol deposition Room temperature impact consolidation Ceramic film All-solid-state battery Spray coating technology

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Mn_7C_3@C核壳型纳米粒子制备及其超级电容器电极特性

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大连理工大学学报 2016年第6期56卷 567-574页

作者： ramon alberto paredes camacho 冯晨辰吴爱民黄昊大连理工大学材料科学与工程学院三束材料改性教育部重点实验室辽宁大连116024

以甲烷作为碳源气体，块体锰作为原料，采用一种简单的直流电弧等离子体法成功制备了Mn7Cs@C核壳型纳米粒子，用于高性能超级电容器的电极材料．所制备的Mn，C3@C核壳型纳米粒子平均直径为30-35nm．拉曼光谱结果显示石墨碳壳具有良好的... 详细信息

以甲烷作为碳源气体，块体锰作为原料，采用一种简单的直流电弧等离子体法成功制备了Mn7Cs@C核壳型纳米粒子，用于高性能超级电容器的电极材料．所制备的Mn，C3@C核壳型纳米粒子平均直径为30-35nm．拉曼光谱结果显示石墨碳壳具有良好的导电性．通过循环伏安、恒电流充放电及电化学交流阻抗谱对Mn7C3@C核壳型纳米粒子电极材料进行电化学性能分析，结果表明其具有高比电容、快速充放电等优异的电化学性能．在扫描速率为1mV／s时，比电容最高可达185．8F／g．同时具有良好的循环稳定性，在100mV／s扫描速率下l000次循环伏安测试后，比电容仍保持为最初的88％，与单纯Mn7C3（79％）相比，有明显提高．Mn7C3@C核壳型纳米粒子电极材料优异的电化学性能归因于其良好的核壳结构，富缺陷碳层具有良好的导电性，有助于离子的传输和结构的稳定，而内核Mn，C。主要产生赝电容，在C和Mn7C3的协同作用下产生双电层和赝电容双模式储能机制．

关键词：直流电弧等离子体 Mn7C3@C 高比电容循环稳定性

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C/Mn7C3和C/Mn3O4纳米复合材料的制备及电化学性能

C/Mn7C3和C/Mn3O4纳米复合材料的制备及电化学性能

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作者： ramon alberto paredes camacho 大连理工大学

学位级别：硕士

化石资源的过度使用,供水短缺及全球变暖导致的能源和环境问题,使得环境友好型科技不断提升。能量储存是解决清洁能源发展的关键,而超级电容器在未来能源存储中具有巨大的发展潜能。超级电容器根据其储能形式主要分为双电层电容器(EDCL... 详细信息

化石资源的过度使用,供水短缺及全球变暖导致的能源和环境问题,使得环境友好型科技不断提升。能量储存是解决清洁能源发展的关键,而超级电容器在未来能源存储中具有巨大的发展潜能。超级电容器根据其储能形式主要分为双电层电容器(EDCL)和法拉第准电容器(也叫赝电容器)本论文主要研究了Mn7C3-C和Mn3O4-C纳米复合粒子的制备和作为高性能超级电容器的电极材料的电化学性能。我们采用一种简单、低成本、环境友好和面向工业制备的直流电弧法与不同温度下空气中退火技术相结合。我们详细研究了在不同活性气体与惰性气体流量比下,碳对Mn7C3-C纳米复合粒子微结构的影响,结果发现：仅在0.02 MPa (CH4)作为活性气体的条件下可以合成碳纳米笼结构。Mn7C3-C纳米笼的电化学测试结果显示：比电容高达189 Fg-1,能量密度达13 Wh/Kg并具有良好的循环稳定性,1000次CV循环后,比电容保持为初始时的88%。对于Mn7C3-C纳米复合材料,氧化温度对其微结构和电化学性能有极大地影响。研究结果发现：Mn3O4-C-200℃纳米笼具有最高的比电容为422 Fg-1,能量密度达36 Wh/Kg,明显提高很多。同时具有良好的循环稳定性,1000次CV循环后比电容保持率为81%。电化学性能的提升归因于良好的核壳结构-纳米笼结构以及赝电容和双电层电容的协同储能模式。

关键词： Mn3O4 Mn7C3 核壳超级电容器双模式

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(Mn7C3,Ni)@C核壳型纳米粒子制备及超级电容器电化学特性

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无机材料学报 2017年第2期32卷 135-140页

作者：王玲玲黄昊 ramonalberto paredes camacho 吴爱民曹国忠大连理工大学材料科学与工程学院三束材料改性教育部重点实验室大连116024 华盛顿大学材料科学与工程学院美国WA98195

采用直流电弧法,在CH_4气氛下以钨棒为阴极蒸发锰镍混合物阳极靶材,制备了(Mn_7C_3,Ni)@C纳米粒子,并用作超级电容器电极材料。(Mn_7C_3,Ni)@C纳米粒子具有明显的核壳结构,平均粒径50 nm。在碳外壳包覆下,内核为Mn_7C_3和Ni的混合物。... 详细信息

采用直流电弧法,在CH_4气氛下以钨棒为阴极蒸发锰镍混合物阳极靶材,制备了(Mn_7C_3,Ni)@C纳米粒子,并用作超级电容器电极材料。(Mn_7C_3,Ni)@C纳米粒子具有明显的核壳结构,平均粒径50 nm。在碳外壳包覆下,内核为Mn_7C_3和Ni的混合物。镍有催化作用,促进碳源形成,影响C壳厚度,锰容易与碳结合生成具有赝电容特性的Mn_7C_3。镍因其催化作用促进碳壳成长,使纳米粒子具有双电子层电容。Mn-C化合形成的Mn_7C_3具有赝电容特性。因此,不同锰镍比例对电极电化学性能有极大影响:锰比例越高,材料比电容越好(485.12 F/g),但循环寿命随之变差;镍比例越高,材料循环稳定性越好(303.57 F/g),1000次循环后其比电容保持为原来的70%。

关键词： (Mn7C3,Ni)@C核壳纳米粒子电极材料直流电弧法超级电容器

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Performance and calibration of quark/gluon-jet taggers using 140 fb^(-1) of pp collisions at √s=13 TeV with the ATLAS detector

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Chinese Physics C 2024年第2期48卷 1-25页

作者： G. Aad B. Abbott K. Abeling N.J. Abicht S.H. Abidi A. Aboulhorma H. Abramowicz H. Abreu Y. Abulaiti B.S. Acharya C. Adam Bourdarios L. Adamczyk S.V. Addepalli M.J. Addison J. Adelman A. Adiguzel T. Adye A.A. Affolder Y. Afik M.N. Agaras J. Agarwala A. Aggarwal C. Agheorghiesei A. Ahmad F. Ahmadov W.S. Ahmed S. Ahuja X. Ai G. Aielli A. Aikot M. Ait Tamlihat B. Aitbenchikh I. Aizenberg M. Akbiyik T.P.A. Åkesson A.V. Akimov D. Akiyama N.N. Akolkar K. Al Khoury G.L. Alberghi J. Albert P. Albicocco G.L. Albouy S. Alderweireldt M. Aleksa I.N. Aleksandrov C. Alexa T. Alexopoulos F. Alfonsi M. Algren M. Alhroob B. Ali H.M.J. Ali S. Ali S.W. Alibocus M. Aliev G. Alimonti W. Alkakhi C. Allaire B.M.M. Allbrooke J.F. Allen C.A. Allendes Flores P.P. Allport A. Aloisio F. Alonso C. Alpigiani M. Alvarez Estevez A. Alvarez Fernandez M. Alves Cardoso M.G. Alviggi M. Aly Y. Amaral Coutinho A. Ambler C. Amelung M. Amerl C.G. Ames D. Amidei S.P. Amor Dos Santos K.R. Amos V. Ananiev C. Anastopoulos T. Andeen J.K. Anders S.Y. Andrean A. Andreazza S. Angelidakis A. Angerami A.V. Anisenkov A. Annovi C. Antel M.T. Anthony E. Antipov M. Antonelli F. Anulli M. Aoki T. Aoki J.A. Aparisi Pozo M.A. Aparo L. Aperio Bella C. Appelt A. Apyan N. Aranzabal S.J. Arbiol Val C. Arcangeletti A.T.H. Arce E. Arena J-F. Arguin S. Argyropoulos J.-H. Arling O. Arnaez H. Arnold G. Artoni H. Asada K. Asai S. Asai N.A. Asbah J. Assahsah K. Assamagan R. Astalos S. Atashi R.J. Atkin M. Atkinson H. Atmani P.A. Atmasiddha K. Augsten S. Auricchio A.D. Auriol V.A. Austrup G. Avolio K. Axiotis G. Azuelos D. Babal H. Bachacou K. Bachas A. Bachiu F. Backman A. Badea P. Bagnaia M. Bahmani A.J. Bailey V.R. Bailey J.T. Baines L. Baines O.K. Baker E. Bakos D. Bakshi Gupta V. Balakrishnan R. Balasubramanian E.M. Baldin P. Balek E. Ballabene F. Balli L.M. Baltes W.K. Balunas J. Balz E. Banas M. Bandieramonte A. Bandyopadhyay S. Bansal L. Barak M. Barakat E.L. Barberio D. Barberis M. Barbero M.Z. Barel K.N. Barends T. Barillari M-S. Barisits T. Barklow P. Baron D.A. Baron Mo The ATLAS Collaboration

The identification of jets originating from quarks and gluons,often referred to as quark/gluon tagging,plays an important role in various analyses performed at the Large Hadron Collider,as Standard Model measurements and searches for new particles decaying to quarks often rely on suppressing a large gluon-induced background.This paper describes the measurement of the efficiencies of quark/gluon taggers developed within the ATLAS Collaboration,using √s=13 TeV proton–proton collision data with an integrated luminosity of 140 fb^(-1) collected by the ATLAS experiment.Two taggers with high performances in rejecting jets from gluon over jets from quarks are studied:one tagger is based on requirements on the number of inner-detector tracks associated with the jet,and the other combines several jet substructure observables using a boosted decision tree.A method is established to determine the quark/gluon fraction in data,by using quark/gluon-enriched subsamples defined by the jet pseudorapidity.Differences in tagging efficiency between data and simulation are provided for jets with transverse momentum between 500 GeV and 2 TeV and for multiple tagger working points.

关键词： ATLAS JET QUARK GLUON TAGGING

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