有机溶液中添加水对聚吡咯电化学性能的影响

采用电势阶跃技术, 于Pt微盘电极上在含水体积分数分别为0, 2%, 4%, 6%和8%的0.1 mol/L Pyrrole+0.1 mol/L LiClO₄的碳酸丙烯酯(PC)溶液中合成了聚吡咯(PPy)膜. 采用循环伏安法、计时电流法考察了不同含水比例条件下聚吡咯的电化学行为, 采用扫描电镜对其表面形貌进行了观察分析. 研究结果表明, 最佳的含水体积分数为6%. 在此条件下聚合得到的PPy量大, 具有较高的电化学容量、较好的电化学反应可逆性.     

Li4Ti5O12/AC非对称电化学电容器的研究

应用纳米微晶TiO2为原料,通过高温固相反应合成了具有尖晶石结构的锂钛复合氧化物Li4Ti5O12,该材料的首次嵌脱锂效率可达91.9%,10 mA/g电流密度下的可逆嵌锂容量为102 mAh/g。将其制成嵌锂电极后与活性炭电极构成新型的Li4Ti5O12/AC非对称电容体系。测试结果表明:在80 mA/g条件下,其双电极比电容为41.6 F/g,能量密度为采用相同电解液体系的AC/AC双电层电容的4.6倍,充放电效率达95.8%,且大电流性能及循环性能良好。     

石墨类负极在非对称电化学电容器中的应用

以天然石墨(G)、中间相碳微球(MCMB)、中间相碳纤维(MCF)等石墨类电极与活性炭电极构成非对称体系,电化学测试表明,电容器的充放电性能与石墨类电极的快速嵌脱锂性能直接相关,其中C/MCMB非对称电容体系表现出良好的高倍率充放电性能,电流密度从20mA/g增至200mA/g,其容量保持率在62%以上;在80mA/g时,C/MCMB非对称电容器的能量密度可为C/C双电层电容器的13.8倍。     

磷酸铁锂动力电池工况循环性能研究

重点研究了不同温度、不同功率等级的工况循环条件下,磷酸铁锂动力电池容量、内阻等的变化规律,期望对建立合理的循环寿命评价测试方法有所帮助。研究结果显示:25℃、100%功率等级条件下,循环72815次,即满足相应车型行驶8.0×104km,电池容量衰减了5.6%,直流内阻增加9.6%。工况循环过程中电池正、负极嵌入–脱嵌能力均有不同程度衰减,但负极衰减更大,其SEI膜(固体电解质相界面膜)阻抗、电荷转移阻抗有显著增加。     

钠离子电池硬碳负极储钠机理及优化策略

钠离子电池因具有成本低、安全性高等优势,被认为是一种非常适合应用于大规模储能领域的电化学储能技术.合适的负极材料是促进钠离子电池实现商业化的关键之一.硬碳材料由于具有丰富的碳源、低成本、无毒环保,且储钠电位低而被认为是最可能被实用化的钠离子电池负极材料.然而硬碳负极的实际应用中也面临着首周库伦效率低、长循环稳定性不足以及倍率性能较差等问题,近年来众多研究者致力于硬碳负极的性能优化研究,本综述从结构调控、形貌设计、界面构造、电解液优化四方面总结了近年来钠离子电池硬碳负极的性能优化策略研究进展,分析了每种优化策略的优点和不足,并进一步讨论了钠离子电池硬碳负极实用化进程中面临的瓶颈问题和挑战.     

电化学混合电容器用新型β-Ni(OH)2/CNTs纳米复合物

采用水热合成法制备出一种新型β-Ni(OH)2/碳纳米管(CNTs)纳米复合物,Ni(OH)2微晶粒径控制在50～80 nm之间,与CNTs直径相当,CNTs与Ni(OH)2质量比为1:15.将纳米复合物应用于活性炭(AC)/NiOOH电化学混合电容器,电化学测试表明:在0.4 A/g电流条件下,其放电比容量达279 mAh/g,是β-Ni(OH)2理论容量的96.5%;当电流密度从0.4 A/g增加至8 A/g时,电容器的容量保持率在76.5%以上,高倍率充放电特性优异.此外,纳米复合物良好的电化学可逆性使AC/NiOOH电化学混合电容器更易活化,并具有较高的充放电效率和良好的循环稳定性能.     

碳纳米管在室温熔盐中的电容特性

研究了碳纳米管在室温熔盐二(三氟甲基磺酸酰)亚胺锂(LiTFSI)-乙酰胺中的电容特性. 将碳纳米管制成薄膜电极, 以LiTFSI-乙酰胺为电解液, 装配成模拟电容器, 用循环伏安和恒流充放电法研究其电化学性能. 结果表明, 碳纳米管在室温熔盐中表现出典型的电容特性, 其比电容为22 F•g^-1, 模拟电容器的工作电压可达2.0 V, 具有非常好的循环性能, 循环充放电1000次后容量损失仅10%, 表明室温熔盐是超级电容器非常有前景的新型电解液.     

Sm3+掺杂Y2O3荧光材料的发光性能及荧光温度传感特性EI北大核心CSCD

采用CO2激光区熔法制备了Y2O3:x%Sm3+(x=0.2,0.5,0.7,1,2)荧光材料。在465 nm半导体激光泵浦下,研究了所制备荧光材料在室温下的荧光特性,结果表明样品的Sm3+离子最佳掺杂浓度为0.7%。在298～898 K温度范围内测量了Y2O3:Sm3+(0.7%)荧光材料的荧光温度特性。研究发现随着温度升高,4G5/2→6H5/2跃迁的荧光强度先增强后减弱;4G5/2→6H7/2跃迁的荧光强度随温度逐渐减弱,但在448～648 K范围内荧光强度随温度减弱的趋势变慢;4G5/2→6H9/2跃迁的荧光强度在298～548 K范围内基本不变,当温度继续升高时荧光强度逐渐减小。基于荧光强度比(FIR)技术,研究了不同光谱段之间FIR的温度传感特性,相比较于FIR1(4G5/2→6H5/2/4G5/2→6H7/2)和FIR2(4G5/2→6H5/2/4G5/2→6H9/2),FIR3(4G5/2→6H7/2/4G5/2→6H5/2)和FIR4(4G5/2→6H9/2/4G5/2→6H5/2)的绝对灵敏度更高,其中FIR3的最大绝对灵敏度和相对灵敏度分别为5.91×10-3K-1(315 K)和2.06×10-3K-1(370 K),FIR4的最大绝对灵敏度和相对灵敏度分别为1.87×10-3K-1(465 K)和1.26×10-3K-1(542 K)。综上,Y2O3:Sm3+是一种适用于宽温度范围荧光温度传感的理想材料。     

控制棒下落与流体流动的耦合状态方程及其保辛算法

针对核反应堆内控制棒下落问题,提出了描述控制棒下落与流体流动的耦合非线性状态方程。该状态方程对于落棒过程内不同的流体状态,具有统一的表达形式,可以很方便地处理不同工况下的落棒问题。为高效分析落棒过程,准确捕捉落棒过程内流动状态的突变,并保证时程积分的数值稳定,提出了一种基于时间步长自适应的保辛算法。数值算例表明,提出的数值模型可以采用较大的时间步长精确计算控制棒在下落过程中的位移、速度、加速度、落棒时间等关键数据,计算结果与商业软件所得结果高度吻合。