检索结果-南通市图书馆

随着环境问题日益严峻以及储能器件需求量的迅速增加,人们急需开发清洁高性能储能系统。受容量小能量密度低等限制,商业锂离子电池(LIB)已愈发难以满足对高能耗类电子产品的需求。可充式金属气体电池(例如Li-O电池、Li-CO电池)在理论上具有极高的比容量和比能量密度(≥500 Wh kg),被认为是未来能量存储系统的潜在候选者。其中,Li-CO电池利用温室气体CO来提供电能,不仅有助于解决能源危机,还能有效捕获CO,缓解温室效应问题。此外,对于以火星探测、深坑探测为代表的人类深空/深地探索重大任务而言,Li-CO电池更是具有十分重要的应用价值。然而,Li-CO电池缓慢的反应动力学特征以及本征绝缘放电产物的聚集致使其具有极化高、循环寿命短、倍率差等缺点,是制约该电池体系电化学能量转换的重要挑战。在气体电极中引入高效催化剂可加速放电产物的沉积与分解从而显著降低电池充放电极化。此外,气体电极宏观结构设计对解决Li-CO电池瓶颈问题也至关重要。如何开发新型气体电极以加速放电产物的分解并揭示催化机制,成为解决瓶颈的突破口。基于以上考虑,本文主要从气体电极的催化剂设计和结构设计等方面出发,有效缓解了Li-CO电池放电产物聚集等问题,提高了电池的电化学性能。主要研究内容与结果如下:利用溶剂热的方式,成功将ZnS量子点负载在氮掺杂rGO上(ZnS QDs/N-rGO),形成强界面电子相互作用的异质结,并分析界面电子相互作用形成机理;探究ZnS QDs/N-rGO异质结在Li-CO电池中的催化效果和循环性能,分析界面电子相互作用对放电产物形貌的影响。实验结果表明,界面电子相互作用既可以增强ZnS QDs/N-rGO异质结的催化活性,又可以促进放电产物的形核从而形成均匀的LiCO/C薄膜。该LiCO/C薄膜具有优异的电子传输性能和较高的电化学活性,可在较低充电电位下进行分解。当电流密度为400 mA g和截止容量为1000 mAh g时,ZnS QDs/N-rGO的循环次数分别是ZnS NST/N-rGO的3倍和N-rGO的9倍以上。采用沉淀法和热还原法,分别制备出负载有Fe、Co、Ni单原子的氮掺杂石墨烯(Fe/N-rGO、Co/N-rGO、Ni/N-rGO),研究了不同单原子对Li-CO电池性能的影响,并分析其作用机理。实验结果表明,单原子可显著提高材料的催化活性,降低电池的充放电过电势,提高电池循环性能。其中,Fe单原子的效果最佳。当电流密度为400 mA g和截止容量为1000 mAh g时,Fe/N-rGO、Ni/N-rGO、Co/N-rGO正极可分别循环170、150和70圈,而未修饰的石墨烯(N-rGO)正极只能循环25圈。将共价有机框架(COF,Tf-DHzOPr)作为气体电极扩散层引入到Li-CO电池中,研究其电化学性能并分析其作用机理。实验结果表明,COF中有序的孔道结构可为CO和Li提供了有效的扩散通道,改善了电化学反应的动力学。在电流密度为200 mA g时,基于COF的Li-CO电池表现出27348 mAh g的超比高容量。当截止容量为1000 mAh g时,充放电过电位可降至1.24 V。此外,在气体电极中使用COF时,电池的倍率性能有着显著地提高,最高电流密度可达4 A g。当电流密度为1 A g和截止容量为1000 mAh g时,基于COF的电池可稳定循环200圈。

关键词： Li-CO2电池 ZnS QDs/N-rGO异质结界面电子相互作用单原子有机共价框架

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

全选清除本页清除全部题录导出标记到“检索档案”

共1页 << < 1 > >>

回到顶部

执行限定条件

欢迎您,

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

在线全文

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

欢迎您,

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

在线全文

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：