本文主要研究内容
作者赵月荧（2019）在《钴基纳米材料的设计及其在电催化和储能领域中的应用》一文中研究指出：能源供应是现代社会可持续发展的一个关键问题。特别是在人口持续增长、化石燃料枯竭和气候变化影响加剧的情况下,开发新的清洁和可持续资源至关重要。在追求能源安全的过程中,能源转换和储存技术对于加快大规模开采这些能源至关重要。电化学可充电电池(锂离子电池（LIBs）和电催化过程（例如,氧气释放反应（OER）、氢气释放反应（HER））已经获得了越来越多的研究。过渡金属化合物由于其可调的化学计量组成、独特的晶体结构和丰富的氧化还原位点,以及相对于过渡金属氧化物较高的电导率,因而作为储能和转换的潜在电极材料受到越来越多的研究兴趣。然而,较低的比表面积和反应性以及较低的电子/离子传输速率限制了过渡金属化合物在能量装置中的实际应用。因此,本文通过设计具有特殊结构的材料,同时将其与导电物质复合形成异质结构等方式来提高物质的反应活性和电子/离子迁移速率,从而提高其电化学性能。主要内容如下:一、CoS/NC@MoS2空心球的合成及电化学性能研究。首先在室温下合成ZIF-67空心球,随后进行原位碳化、硫化后得到CoS/NC空心球,最后将其作为模板通过水热法制备CoS/NC@MoS2空心球。把该材料作为HER电催化剂和锂离子电池负极材料时均表现出杰出的电化学性能:当电流密度为10 mA cm-2时过电位仅为77 mV,并且塔菲尔斜率为67 mV dec-1,以及稳定性高达20小时（0.5 M H2SO4中）;在1A g-1的电流密度下,循环400次后其放电比容量仍达802.4 mAh g-1。优异的电化学性能主要是由于MoS2和CoS/NC之间的良好耦合界面充分利用了单个MoS2和CoS/NC的固有特性,在两相之间产生了较强的电子传递和更多的活性位点。二、用于电化学水分解的结晶性良好的CoB/FeB复合材料。采用简单的化学还原法得到无定型的CoB/FeB复合材料,之后将其与硼氢化钠研磨混合均匀后在H2/Ar混合气中煅烧得到结晶性良好的CoB/FeB复合材料。复合物中铁与钴的含量不同,其性能也会有所不一样,当二者的含量比接近1:1时电化学性能最佳。以Co-Fe-B为主要研究对象,在10 mA cm-2的电流密度下,其过电位分别为109 mV（HER）和280mV（OER）,塔菲尔斜率分别为86.7 mV dec-1（HER）和65.4 mV dec-1（OER）。三、花状Co3S4/C纳米片的制备及储锂性能的研究。通过一锅煮溶剂热与热解相结合的方法制备出花状Co3S4/C纳米片。在该方法中,通过控制硫源的种类、加入浓氨水的体积、反应时间和反应温度,得到纳米片组成的花状结构。在最后进行热解,一方面是为了将配体碳化,另一方面是为了提高材料的结晶性。这种独特结构的材料表现出良好的循环性能,电流密度增加至400 mA g?1时,循环300次后,容量依然稳定在1200.7 mAh g-1。实验表明,含碳的材料电化学性能得到显著改善,这归因于碳的存在增强了材料的导电性和稳定性。
Abstract
neng yuan gong ying shi xian dai she hui ke chi xu fa zhan de yi ge guan jian wen ti 。te bie shi zai ren kou chi xu zeng chang 、hua dan ran liao ku jie he qi hou bian hua ying xiang jia ju de qing kuang xia ,kai fa xin de qing jie he ke chi xu zi yuan zhi guan chong yao 。zai zhui qiu neng yuan an quan de guo cheng zhong ,neng yuan zhuai huan he chu cun ji shu dui yu jia kuai da gui mo kai cai zhe xie neng yuan zhi guan chong yao 。dian hua xue ke chong dian dian chi (li li zi dian chi （LIBs）he dian cui hua guo cheng （li ru ,yang qi shi fang fan ying （OER）、qing qi shi fang fan ying （HER））yi jing huo de le yue lai yue duo de yan jiu 。guo du jin shu hua ge wu you yu ji ke diao de hua xue ji liang zu cheng 、du te de jing ti jie gou he feng fu de yang hua hai yuan wei dian ,yi ji xiang dui yu guo du jin shu yang hua wu jiao gao de dian dao lv ,yin er zuo wei chu neng he zhuai huan de qian zai dian ji cai liao shou dao yue lai yue duo de yan jiu xing qu 。ran er ,jiao di de bi biao mian ji he fan ying xing yi ji jiao di de dian zi /li zi chuan shu su lv xian zhi le guo du jin shu hua ge wu zai neng liang zhuang zhi zhong de shi ji ying yong 。yin ci ,ben wen tong guo she ji ju you te shu jie gou de cai liao ,tong shi jiang ji yu dao dian wu zhi fu ge xing cheng yi zhi jie gou deng fang shi lai di gao wu zhi de fan ying huo xing he dian zi /li zi qian yi su lv ,cong er di gao ji dian hua xue xing neng 。zhu yao nei rong ru xia :yi 、CoS/NC@MoS2kong xin qiu de ge cheng ji dian hua xue xing neng yan jiu 。shou xian zai shi wen xia ge cheng ZIF-67kong xin qiu ,sui hou jin hang yuan wei tan hua 、liu hua hou de dao CoS/NCkong xin qiu ,zui hou jiang ji zuo wei mo ban tong guo shui re fa zhi bei CoS/NC@MoS2kong xin qiu 。ba gai cai liao zuo wei HERdian cui hua ji he li li zi dian chi fu ji cai liao shi jun biao xian chu jie chu de dian hua xue xing neng :dang dian liu mi du wei 10 mA cm-2shi guo dian wei jin wei 77 mV,bing ju da fei er xie lv wei 67 mV dec-1,yi ji wen ding xing gao da 20xiao shi （0.5 M H2SO4zhong ）;zai 1A g-1de dian liu mi du xia ,xun huan 400ci hou ji fang dian bi rong liang reng da 802.4 mAh g-1。you yi de dian hua xue xing neng zhu yao shi you yu MoS2he CoS/NCzhi jian de liang hao ou ge jie mian chong fen li yong le chan ge MoS2he CoS/NCde gu you te xing ,zai liang xiang zhi jian chan sheng le jiao jiang de dian zi chuan di he geng duo de huo xing wei dian 。er 、yong yu dian hua xue shui fen jie de jie jing xing liang hao de CoB/FeBfu ge cai liao 。cai yong jian chan de hua xue hai yuan fa de dao mo ding xing de CoB/FeBfu ge cai liao ,zhi hou jiang ji yu peng qing hua na yan mo hun ge jun yun hou zai H2/Arhun ge qi zhong duan shao de dao jie jing xing liang hao de CoB/FeBfu ge cai liao 。fu ge wu zhong tie yu gu de han liang bu tong ,ji xing neng ye hui you suo bu yi yang ,dang er zhe de han liang bi jie jin 1:1shi dian hua xue xing neng zui jia 。yi Co-Fe-Bwei zhu yao yan jiu dui xiang ,zai 10 mA cm-2de dian liu mi du xia ,ji guo dian wei fen bie wei 109 mV（HER）he 280mV（OER）,da fei er xie lv fen bie wei 86.7 mV dec-1（HER）he 65.4 mV dec-1（OER）。san 、hua zhuang Co3S4/Cna mi pian de zhi bei ji chu li xing neng de yan jiu 。tong guo yi guo zhu rong ji re yu re jie xiang jie ge de fang fa zhi bei chu hua zhuang Co3S4/Cna mi pian 。zai gai fang fa zhong ,tong guo kong zhi liu yuan de chong lei 、jia ru nong an shui de ti ji 、fan ying shi jian he fan ying wen du ,de dao na mi pian zu cheng de hua zhuang jie gou 。zai zui hou jin hang re jie ,yi fang mian shi wei le jiang pei ti tan hua ,ling yi fang mian shi wei le di gao cai liao de jie jing xing 。zhe chong du te jie gou de cai liao biao xian chu liang hao de xun huan xing neng ,dian liu mi du zeng jia zhi 400 mA g?1shi ,xun huan 300ci hou ,rong liang yi ran wen ding zai 1200.7 mAh g-1。shi yan biao ming ,han tan de cai liao dian hua xue xing neng de dao xian zhe gai shan ,zhe gui yin yu tan de cun zai zeng jiang le cai liao de dao dian xing he wen ding xing 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自安徽师范大学的赵月荧，发表于刊物安徽师范大学2019-07-10论文，是一篇关于锂离子电池论文,负极材料论文,电催化剂论文,电化学性能论文,安徽师范大学2019-07-10论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自安徽师范大学2019-07-10论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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