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锂硫电池硒化铋基复合正极的制备及电化学性能研究

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锂硫电池硒化铋基复合正极的制备及电化学性能研究

作者：任家友太原科技大学

学位级别：硕士

随着便携式电子产品、电动汽车以及电网储能等技术的广泛发展,迫切需要以较低成本开发能量和功率密度优于锂离子电池的先进储能器件。以单质硫作为正极的锂硫（Li-S）电池因具有较高的理论容量和能量密度引起广泛关注。此外,硫的成本低... 详细信息

随着便携式电子产品、电动汽车以及电网储能等技术的广泛发展,迫切需要以较低成本开发能量和功率密度优于锂离子电池的先进储能器件。以单质硫作为正极的锂硫（Li-S）电池因具有较高的理论容量和能量密度引起广泛关注。此外,硫的成本低廉和蕴藏丰富,使其成为最有竞争力的下一代二次电池之一。然而,Li-S电池放电反应过程中产生可溶性的多硫化锂引发穿梭效应,进而导致电池容量衰减。因此,迫切需要设计结构合理的硫宿主材料,以抑制多硫化物溶解,缓解穿梭效应,并提高硫的利用率。本文通过设计合成硒化铋/共价有机框架复合物以及双金属硒化物来进行优化Li-S电池。具体的研究内容及结果如下:（1）以三聚氰胺和对苯二甲醛为有机配体合成三嗪基共价有机框架（COFs）,在此基础上原位生成Bi2Se3纳米片得到Bi2Se3/COFs复合材料作为硫宿主。多孔结构的COFs可以提供物理空间来容纳更多的硫,同时三嗪环中的N与多硫化物间的相互作用可有效抑制穿梭效应。Bi2Se3具有较强的金属性,可以提高COFs的导电性,促进硫的氧化还原反应。因此,S/Bi2Se3/COFs电极表现出良好的电化学性能,在0.5 C下表现出961.2 m Ah g-1的高放电比容量,经过700次循环后的容量衰减率为每循环0.047%。（2）采用一步水热法,设计合成Bi2Se3@Co Se/CNTs复合材料加快多硫化物的转化,同时抑制穿梭效应,改善Li-S电池的电化学性能。Co Se颗粒均匀分布在Bi2Se3纳米片上,增加了与多硫化物的接触面积,提供了更多的催化活性位点,增强氧化还原反应动力学,提高硫的利用率。相互交联的CNTs构成三维碳框架,为电荷转移提供了通道,有助于加快多硫化物催化转变。S/Bi2Se3@Co Se/CNTs电极在0.5 C下保持稳定的循环性能,700次循环后放电比容量为640.1 m Ah g-1,每个循环的平均容量衰减率约为0.049%。

关键词：正极材料共价有机框架双金属硒化物氧化还原动力学化学吸附作用

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酚类化合物在矿化垃圾中吸附性能的研究

环境化学 2007年第2期26卷 164-167页

作者：柴晓利郭强李玉亮赵由才同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室上海200092 中国石油辽阳石化分公司动力厂辽阳111003

研究了苯酚、2-氯酚、4-氯酚、2,4-二氯酚在矿化垃圾中的吸附性能.酚在矿化垃圾中的吸附是一个比较迅速的过程,经过6h的吸附即可达到平衡.pH值对酚吸附容量的影响较大,低pH值有利于矿化垃圾对酚的吸附.四种酚在矿化垃圾中的吸附容量大... 详细信息

研究了苯酚、2-氯酚、4-氯酚、2,4-二氯酚在矿化垃圾中的吸附性能.酚在矿化垃圾中的吸附是一个比较迅速的过程,经过6h的吸附即可达到平衡.pH值对酚吸附容量的影响较大,低pH值有利于矿化垃圾对酚的吸附.四种酚在矿化垃圾中的吸附容量大小顺序为:4-氯酚>2,4-二氯酚>2-氯酚>苯酚.在实验浓度范围内,酚在矿化垃圾中的吸附符合Freundlish等温吸附方程.四种酚在矿化垃圾中的吸附是酚在矿化垃圾有机质的分配作用和化学吸附作用共同作用的结果.

关键词：吸附性能酚类化合物矿化垃圾化学吸附作用

MnO_2包覆的碳纳米管-硫复合正极材料的制备及性能

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储能科学与技术 2017年第3期6卷 411-417页

作者：尚永亮王诚文刘斌刘军柯曦刘丽英施志聪广东工业大学材料与能源学院广东广州510006 广东省新能源材料与器件工程技术研究中心广东广州510006

针对锂硫电池中单质硫导电性差和中间产物多硫化锂易溶解于电解液的问题,本文以多壁碳纳米管为导电骨架负载硫,再在其表面包覆一层MnO_2,制备了高性能MnO_2@MWCNT-S的复合材料。多壁碳纳米管可以提供电子导电路径,提高电极材料的导电性... 详细信息

针对锂硫电池中单质硫导电性差和中间产物多硫化锂易溶解于电解液的问题,本文以多壁碳纳米管为导电骨架负载硫,再在其表面包覆一层MnO_2,制备了高性能MnO_2@MWCNT-S的复合材料。多壁碳纳米管可以提供电子导电路径,提高电极材料的导电性能,而表面的MnO_2对多硫化物有很强的化学吸附作用,可以抑制多硫化物的溶解,从而提高活性材料利用率。通过扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)表征,发现硫均匀负载在碳纳米管上,它们的表面包覆有一层MnO_2。经热重分析(TGA)测试,MnO_2@MWCNT-S复合材料中硫的含量为58.4%。电化学测试结果表明,MnO_2显著提高了电极材料的首次充放电比容量,并能有效地延缓多硫化物的溶解。MnO_2@MWCNT-S复合材料在0.1 C倍率下,首次充放电比容量达到1148.98 m A·h/g,100次充放电后容量依然保持在560.04 m A·h/g。

关键词：锂硫电池多壁碳纳米管 MnO2 化学吸附作用

非金属矿物对模拟垃圾焚烧烟气中氯化镉的吸附研究

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环境卫生工程 2005年第3期13卷 14-17页

作者：卢欢亮王伟李艳虹陆燕燕张晓敏清华大学环境科学与工程系北京100084 清华大学化学工程系北京100084

生活垃圾焚烧烟气中的挥发性重金属镉给人体健康带来很大危害,为了控制镉的排放,开发了一套石英管式炉系统,在模拟垃圾焚烧烟气组分的条件下,利用高岭土、凹凸棒土、硅藻土、α-Al2O3和轻质碳酸钙5种非金属矿物对烟气中的氯化镉进行静... 详细信息

生活垃圾焚烧烟气中的挥发性重金属镉给人体健康带来很大危害,为了控制镉的排放,开发了一套石英管式炉系统,在模拟垃圾焚烧烟气组分的条件下,利用高岭土、凹凸棒土、硅藻土、α-Al2O3和轻质碳酸钙5种非金属矿物对烟气中的氯化镉进行静态模拟吸附实验,并考察了吸附效果。实验结果表明非金属矿物对氯化镉具有一定的吸附性能,且吸附能力大小关系为:轻质碳酸钙>凹凸棒土=α-Al2O3>硅藻土>高岭土;在不同气氛条件下,非金属矿对氯化镉吸附量的大小呈现模拟烟气>氮气的趋势。非金属矿对氯化镉的吸附除了物理吸附之外还存在化学吸附作用。

关键词：垃圾焚烧烟气非金属矿物氯化镉吸附研究轻质碳酸钙化学吸附作用凹凸棒土 Al2O3 人体健康烟气组分吸附实验静态模拟吸附效果大小关系吸附能力吸附性能气氛条件物理吸附高岭土硅藻土金属镉挥发性管式炉

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碳氮共渗技术的研究与应用

金属加工（热加工） 2010年第19期 27-28,30页

作者：付继业皮志勇于淑珍大连亚明汽车部件股份有限公司辽宁116041

本文对碳氮共渗技术进行了研究与应用,并对其机理进行了分析。通过将工件在炉内共渗对碳势和氮势设定,从而降低渗碳温度,增强工件表面对活性碳、氮原子的物理和化学吸附作用,提高碳原子扩散系数和扩散速度,在短时间内提高工件的渗碳速度... 详细信息

本文对碳氮共渗技术进行了研究与应用,并对其机理进行了分析。通过将工件在炉内共渗对碳势和氮势设定,从而降低渗碳温度,增强工件表面对活性碳、氮原子的物理和化学吸附作用,提高碳原子扩散系数和扩散速度,在短时间内提高工件的渗碳速度,减轻了工件的畸变。改善渗层的碳浓度梯度,使渗层碳浓度变得平缓,淬火后获得良好的硬度梯度和金相组织,提高产品的内在质量和使用寿命。

关键词：碳氮共渗应用技术碳浓度梯度工件表面化学吸附作用碳原子扩散渗碳温度