构筑多维过渡金属化合物界面协同效应

来源 :东南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kissyouss
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
合理的设计高活性和高稳定性的储能材料是解决能源危机问题的主要手段。过渡金属化合物因其价格低廉以及绿色无污染所以被认为是储能领域的理想材料。然而其单一的组分和维度,往往难以达到超级电容器电极材料的持久稳定性和高储能活性的要求。多维及多组分的过渡金属化合物的构建不仅能够充分利用单一组分的优点,而且可以有效利用其空间维度以增强其电子及电解质的传输。所以,利用彼此之间的电子结构与空间结构的协同效应,制备具有多元多组分的复合物,可为提升电化学储能性能提供了更多的可能性。并且,深入研究多维多组分复合材料的界面协同效应可以有目的性的设计高性能储能复合材料。在本文中,我们以界面协同效应为导向,基于多维、多组分纳米结构的设计思路,制备高活性和稳定性的桑叶状的Co O@Ni3S2和球花状的Ni3S2@Ni Co2O4复合材料。以其为模型研究了复合体系中的协调作用和电子传输的机制,并分别组装为高性能超级电容器。具体研究如下:(1)在多元多组分的电子结构的协同作用指导下,利用一维Co O为基底,设计制备桑叶状的Co O@Ni3S2电极。该一维的Co O纳米棒能缩短电子传输距离和增强材料的导电性,并且其可以通过界面相互作用,调节了自身电子结构,从而催生出更多活性位点。并且利用界面协同效应改善其复合材料的电化学稳定性。在实验上表现为,三电极系统测试中,Co O@Ni3S2的比容量在1 A g-1时高达2325F g-1。在10 A g-1下,桑叶状Co O@Ni3S2展现出电容保持率为63%。经过1000次循环稳定性测试后,Co O@Ni3S2的电容保持率在1 A g-1下为88%。其表明使用Co O做基底,Ni3S2在其上面生长可以充分发挥两个材料的优势,使其在协同效应的影响下,增加了电化学性能以及稳定性。(2)在空间结构协同作用的引导下,构造了球花状的Ni3S2@Ni Co2O4电极。在电化学储能中,较大的空间结构,有益于加快电解液离子的传输和电化学存储能力。因此,本实验通过利用界面协同作用,利用两种材料不同的维度以及组分,有效扩展其空间结构。Ni3S2@Ni Co2O4被选择为我们的研究模型,并将其用于超级电容器的电极材料。物理表征方面,其Ni Co2O4的引入使得原本的褶皱状的Ni3S2球变成了花瓣状的Ni3S2@Ni Co2O4球花结构,空间结构得到了进一步释放,从而促进其电化学性能。在三电极体系下Ni3S2@Ni Co2O4的比容量在1 A g-1时可以达到1150 F g-1。经过1000次循环稳定性测试后,Ni3S2@Ni Co2O4的电容保持率在1 A g-1下为63%,电流密度从1 A g-1到10 A g-1时Co O@Ni3S2的电容保持率为56%。实验结果表明通过界面效应可以有效构建新的空间结构布局,从而发挥空间结构协同作用,表现出更优异的电化学性能。
其他文献
共同富裕不是“均平富”,更不是“大锅饭”,而是在经济增长、金融稳定的大前提下,通过增加财富总量、引导财富向善、优化人民财富管理结构、面向普通人提供更多财富保值增值的渠道等方式,实现健康、稳定、可持续的人民生活向好。从财富管理角度支持共同富裕工作,重点方向是为人民美好生活提供更多金融支持,一方面是要为社会大众提供更加稳健、优质、可持续的财产性收入;另一方面是加强金融普惠工作的专业度、提升服务质量、扩
在双一流高校建设的背景之下,随着高等学校积极推进“院办校”,二级学院作为执行教学、科研、社会服务等职能的直接单位,在寻求内涵式发展的过程中同时也面临着优化转型,不断完善治理结构的需要。如何在二级学院层面合理科学地配置和运行权力,建立具有中国特色的,由各方利益主体共同参与的治理格局,是兼具理论和实践意义的问题。本文从高校二级学院内部治理结构入手,运用文献法、比较研究法和案例研究法,梳理了高校二级学院
自改革开放以来,我国食品安全监管体制改革大致经历了混合过渡体制、全面外部监督体制、科学监管体制、治理现代化四个阶段。2013年,我国在区级层面上试点推进新的食品监管体制改革,原工商、质监、食药监三个部门合并为市场监管部门,这一改革为系统加强生产、流通、餐饮环节的食品安全监管工作提供了良好契机,区级食品安全监管也开始由分段监管向统一监管发展。江宁区在食品安全监管体制改革后,充分发挥机构合并、职能整合
扩频信号因低峰均比、截获困难等特点在水声通信中应用广泛,非合作条件下水声通信扩频信号的截获与辨识是水声信号处理的热点与难点。随着混沌扩频技术的发展,水声通信混沌扩频信号的截获处理难度更大。本文针对水声通信的特点,对非合作条件下水声通信混沌扩频信号的辨识与参数估计方法开展研究,具体工作如下:(1)提出了基于最大Lyapunov指数的水声通信混沌扩频信号辨识方法。采用C-C方法计算相空间重构参数,在重
G四联体是一种非经典型核酸二级结构,由富含鸟嘌呤的序列折叠而成。已有多种方法,包括生物物理、生物化学、计算方法和测序技术,对G四联体的结构和在基因组中的分布进行表征和定位。本课题组前期基于G四联体的存在会阻碍DNA聚合酶的前进,进而导致G四联体测序下游区域的碱基质量值呈现下降趋势的特性,建立了一套基于数据质控在全基因组范围内检测G四联体的流程。该检测流程对低质量值区域进行遍历,并结合G四联体的序列
斜拱塔斜拉桥凭借优美的造型正吸引众多目光,为城市建设增添亮丽的风景,其新颖的结构形式同时也为桥梁建设和结构分析带来了巨大挑战。本文以深汕特别合作区望鹏大桥为背景,研究斜拱塔宽幅组合斜拉桥成桥与施工阶段的合理状态以及其整体静力稳定性,旨在确保工程设计的安全可靠,为同类桥梁的设计与施工提供参考。本文主要研究工作包括:(1)基于ANSYS和MIDAS/Civil软件分别建立了望鹏大桥全桥有限元模型,通过
研究背景和目的阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是痴呆最为常见的类型,表现为认知功能障碍和精神症状,病理性标志物为淀粉样蛋白(amyloidβ-protein,Aβ)沉积和神经原纤维缠结(neurofibrillary tangles,NTFs)。临床研究表明,应激的生活方式或精神疾病(抑郁)是AD的危险因素。丁苯酞(Butylphthalide,NBP)是dl-3-正丁
贸易自由化与技术创新一直是国际贸易学科的主要研究方向。2021年是中国加入世界贸易组织的20周年。入世以来,中国一直致力于促进贸易开放、大幅降低关税和削减非关税壁垒,为世界贸易自由化和经济发展做出了巨大的贡献。然而,近年来,伴随着中美贸易摩擦、英国脱欧以及新型冠状肺炎病毒(COVID-19)全球持续蔓延等“黑天鹅”事件的频频爆发,给正处于寻找经济再平衡关键阶段的中国经济带来了巨大的的冲击与挑战。新
特色村镇孕育了历史悠久、内涵丰富的乡土文化和农耕文明,是自然、经济、社会、文化共同影响叠加下的产物,维系和寄托着乡愁,是中华文化的重要载体和中华儿女的精神家园。然而,伴随着快速工业化与城镇化的冲击,大量具有保护价值的特色村镇在经济快速发展大背景下出现物质遗存被毁、文化特色消亡、自然本底被破坏、人口空心化等现象,面临衰退甚至消失的危机。此外,一些保留下来的特色村镇在开发过程中为了追求经济发展而盲目进
目前,随着我国经济和居民收入的不断提升,居民的消费情况出现了显著变化,尤其是消费结构的升级,已处在重要节点。与此同时,旅游产业飞速发展的背后,一些矛盾和问题也越来越凸显,旅游行业的产品服务水平相对较差,无法与消费者不断升级的消费需求相适应,而政府的管理水平也较为落后,已经不能适应不断发展的旅游行业。作为旅游公共服务中非常重要的一个方面,公共交通服务对旅游业的发展起着至关重要的作用,这就对其服务优化