一、Surface segregation of La_2O_3 molecules in Mo La_2O_3 cathode materials（论文文献综述）
蒋一兰[1]（2021）在《钙钛矿型铁/锰基氧化物的脱溶调控及其性能研究》文中提出钙钛矿型氧化物具有稳定性高、可调控性强、价格低廉等优点,其自旋、轨道、电荷和晶格相互耦合产生了丰富的物理和化学性质,在有害气体的净化、能源储存与转化等领域得到广泛应用。利用化学合成手段对钙钛矿氧化物的表界面调控往往赋予其更佳的性能甚至产生新功能。钙钛矿的脱溶是钙钛矿氧化物表面调控的有效方法,指利用化学反应使钙钛矿氧化物中具有催化活性的部分或全部活性金属元素从晶格中析出,最终在载体表面形成新相的过程。脱溶出的第二相锚定在母体氧化物表面,具有优异的分散性和尺寸均匀性,与传统耗时的沉积或浸渍技术相比,脱溶法在制备更精细且均匀分布的负载型活性金属方面更具成本效益和时间效率。利用脱溶获得成分、密度、分布和尺寸可控的第二相是制备高性能催化剂的关键,通过A位缺陷、元素掺杂、温度及环境等调节能实现纳米粒子成分、密度、尺寸等基本调控。此外,脱溶制备得到的复合固体有很强的金属-氧化物界面作用,具备优异的抗热团聚性,所得到金属-氧化物有较强的电子、晶格、轨道等相互作用,在大幅提升催化性能的同时更表现出良好的稳定性,因此,脱溶在能源催化领域得到广泛的应用。本论文从调控材料的结构和电子态入手,探究脱溶前后钙钛矿晶体结构和电子态的变化以及对催化性能影响的机制,同时,寻求新的脱溶方法以实现传统合成手段的拓展,系统总结脱溶调控的基本规律,揭示脱溶的本质,阐明以性能为导向来优化材料定向脱溶的制备策略:1.我们调控了低Ru含量取代的A位缺陷钙钛矿La0.9Fe0.92Ru0.08-xO3（LFRO）的脱溶,构筑了Ru O2/LFRO复合材料,探究了脱溶前后钙钛矿晶体结构和电子态的变化以及与OER催化性能之间的构效关系。将LFRO在5%H2/Ar中用550oC热处理后,Ru纳米粒子从LFRO晶格中脱溶出来,与母体之间形成嵌入式结构。脱溶出的纳米粒子在空气中加热即可被氧化为Ru O2,与原始LFRO相比,Ru O2/LFRO复合材料具有较高的OER性能,这主要是由于电化学活性Ru O2纳米粒子的脱溶和电导率的提高。此外,研究发现在550 oC的空气中,脱溶出的Ru纳米粒子可以回到钙钛矿晶格中,验证了脱溶的可逆性。本研究提出了一种复合催化剂制备的新型策略,为降低贵金属在不同催化领域的使用提供了一种有效的途径。2.为了探究掺杂对钙钛矿B位脱溶的影响,我们以Co掺杂的La Fe O3为模型进行了深入研究。La0.9Fe0.9Co0.1O3（LFCO）在还原气氛中经500 oC热处理后,在表面脱溶出Co Fe合金,而在相同条件下,Fe不会从La0.9FeO3（LFO）中析出。密度泛函理论计算表明,在钙钛矿铁酸镧晶格中掺杂Co后,LFCO的稳定性降低,同时,LFCO表面Co-Fe键的形成能低于LFO中Fe-Fe键的形成能,说明CoFe合金比Fe团簇更容易脱溶。此外,由于脱溶出的CoFe合金与钙钛矿母体之间具有强相互作用和电荷转移,以及脱溶后钙钛矿晶格中的Fe-O键伸长,该复合材料表现出优良的析氧和氧还原反应的电催化活性。我们的工作不仅揭示了合金在铁基钙钛矿中的脱溶机理,而且为制备高效的催化剂提供了一条可能的途径。3.我们将脱溶与磷化工艺结合,构筑了具有多种活性组分的复合材料,实现了材料的进一步功能化。首先利用La0.9Fe0.9Co0.1O3的脱溶制备了Co Fe@La0.9Fe0.9-xCo0.9-yO3-delta,接着利用磷化工艺进行后处理,构筑了P-Co Fe@La0.9Fe0.9-xCo0.9-yO3-delta复合结构。通过简单的温度调控实现了磷酸盐,磷化物,合金以及钙钛矿的多相复合,得到了具有多种活性组分的电催化剂。由于脱溶制备的两相之间的强相互作用,被磷化的材料产生合适的吸附能力,表面磷酸盐的包覆以及母体钙钛矿中Fe4+的引入,该复合材料的OER性能被逐步优化,与Co Fe@La0.9Fe0.9-xCo0.9-yO3-delta和P-La0.9Fe0.9Co0.1O3相比,表现出最低的过电位和最高的电流密度。本文所描述的策略为设计和合成高效电催化剂提供了一种新的途径,在电化学存储和转换中有着广泛的应用前景。4.我们开发了新型溶剂诱导脱溶的方法,并将其拓展到了锰基钙钛矿领域,结合锰基钙钛矿中Mn3+的Jahn-Teller歧化效应和键强度差异,提出从电荷有序钙钛矿La0.5Sr0.5MnO3中诱导脱溶出空位有序二维非层状MnO2纳米片的制备策略。通过X射线吸收谱（XAS）和溶解离子的定量分析并结合随机表面行走理论计算（SSW）,从原子尺度上探究了溶剂诱导MnO2纳米片的溶出机制。在引入质子时,La0.5Sr0.5MnO3晶体中的La3+和Sr2+发生选择性溶解,接着Mn3+发生歧化反应生成Mn2+和Mn4+,Mn2+溶解,角共享Mn4+O6八面体重构转化为边共享。与其它锰氧化物相比,脱溶出的ε-MnO2具有良好的热亚稳定性和水氧化活性。该研究开发了新的脱溶方法并拓宽了其应用领域,有望推广到其他非层状结构的二维纳米片材料合成,为高效能源催化剂的创制提供了新的手段。
王桢[2]（2021）在《稀土掺杂富锂NiCoMn三元正极材料燃烧合成和包覆改性》文中进行了进一步梳理低成本、安全的高能量密度载体——锂离子电池是当前社会的热点需求,而正极材料是其中主要限制因素。富锂材料Li(LixTM1-x)O2（TM=Ni,Co,Mn,或写作Li2Mn O3-Li TMO2）作为一种拥有超过300 m Ah g-1放电比容量和超过900Wh kg-1能量密度正极材料受到社会的广泛关注。然而尚未达到商业成熟程度,该材料存在较大的首次不可逆容量损失、电压和比能量衰减快等问题。所以,通过新工艺和改性开发出高稳定性和的新型富锂正极材料是当务之急。本文在第一性原理计算指导下,采用一种新型高效的燃烧法工艺,通过对材料表面氧空位（Vo）构建、稀土元素掺杂以及高导电性三维结构设计来制备出一种高性能的可商业化的富锂正极材料。同时研究富锂正极材料中氧空位作用机理、电压衰减机理以及电极反应过程动力学。采用新型的燃烧法成功合成出富锂三元正极材料Li1.2Ni0.133Co0.133Mn0.533O2,并通过正交实验法探究了溶液浓度、助燃剂用量、点燃温度和二次热处理时间对材料性能的影响。通过热力学计算系统研究了燃烧合成原理。其中尿素可以在富锂Ni Co Mn三元正极材料合成中原位制备出不同浓度的氧空位从而影响材料性能。结合第一性原理计算,随着Vo浓度的增加,材料的导电性和Li的电化学活性均在增加,有利于提高富锂Ni Co Mn三元正极材料的电化学性能。其中U1.5@LLMO材料的锂镍混排最低,氧空位浓度最大,锂离子扩散系数最高,为1.346×10-12cm2S-1。以1 C循环100圈后其平均放电比容量和容量保持率分别为185 m Ah g-1,94.33%。利用十三种稀土元素（La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Dy、Er、Tm、Yb、Lu、Y）分别对Li1.2Ni0.133Co0.133Mn0.533O2进行第一性原理掺杂计算。对掺杂位点,形成能以及掺杂作用机理进行系统研究,发现稀土元素更倾向于占据Li MO2相中的Co位。稀土元素Yb掺杂效果最理想,掺杂的材料费米能级处在较强的电子峰,导电性大大提高,也显着增强了Mn-O和Ni-O之间的杂化作用,氧周围的有效电荷增加,高电压下O2的生成减少。通过实验验证,Yb等掺杂形成能低的稀土元素能起到降低锂镍混排,扩大晶胞,增大层间距,降低材料表观活化能的作用,首次放电比容量高达342.5 m Ah g-1,比pure组提高73.4 m Ah g-1。提出一种多尺度包覆改性制备高导电性富锂Ni Co Mn三元正极材料的方法。在第一性原理计算指导下,指出富锂Ni Co Mn三元正极材料电压衰减的根本原因,材料充电到4.8 V后造成的大量氧空位,邻近的过渡金属离子会自发的向Li层迁移,且在热力学上回迁过程阻力极大,过渡金属离子将被限制在Li层层间,从而表现为电压衰减。采用COMSOL设计出一种高导电性结构以抑制电压衰减。利用快离子导体Li4Si O4和高电子导电性的石墨烯联合包覆Li1.2Ni0.133Co0.123Mn0.533Yb0.01O2材料,经过球磨后再喷雾造粒,将原来大块的导电性差且易破碎的微球重新改造成由导电性小粒子构成的大的导电致密单元。改造后的高导电性正极材料的电子、离子传输速率大大提高,表面氧反应活性降低,抵抗电解液侵蚀能力增强,电压和容量的衰减得到缓解。通过对电极材料的循环伏安曲线、恒电流间歇电位滴定曲线和非原位交流阻抗进行深入分析,发现4.6-4.8V区间是影响电池阻抗变化的主要原因,高电位下晶格氧的不断逸出造成Rct和Rsl的增大,造成过渡金属氧化还原更难,表现为电压衰减。GO-LS@RLLMO材料热稳定性和防止金属离子溶出能力均较优,在2.8-4.6 V区间下的200圈循环衰减仅0.10 V,衰减率为2.83%,电化学性能优异。通过对稀土掺杂的Li1.2Ni0.133Co0.133Mn0.533O2材料的燃烧法制备和包覆改性,制备出的多尺度结构的富锂Ni Co Mn三元正极材料具有低成本、无污染、高能量密度和低电压衰减等特性,契合当前工业使用条件,有利于商业化使用。
常希望[3]（2021）在《固体氧化物燃料电池关键材料规律研究及优化设计》文中进行了进一步梳理固体氧化物燃料电池（SOFC）具有全固态结构、可使用碳氢燃料、综合转化效率高等优势,在众多新能源设备中得到了特别的关注,已部分应用于分布式电站中。然而,较高的工作温度带来了一些问题,如设备老化较快,密封困难等,碳氢燃料的使用,引起了阳极碳沉积、硫中毒等问题,此外还有阴极CO2中毒等问题。SOFC已经进入实用化阶段,不仅需要对单一材料进行优化,而且需要阳极,阴极和电解质各部件之间配合,这就是燃料电池的整体优化设计的问题。本文针对三大类关键材料的综合性质与成份规律进行了系统的研究。根据大数据统计结果显示,金属氧化物是目前最受关注的阳极金属催化剂相关材料体系,通过第一性原理计算,研究了多种金属元素在高温、强还原性气氛等阳极工作条件下的状态及其与关键性能的关系,并通过实验数据分析,确定了以NiO-CoO为中心优化区域,通过理论计算,分析了其形成的本质原因应该是能隙及体模量都处于适中偏低的范围;SrBO3系列钙钛矿结构材料可作为阴、阳极材料,也很引人注目,B位元素对结构稳定性的影响值得研究,通过量子力学总能量比较,以及结合实验大数据分析,确定了B位元素成份中以Mo-Fe-Co为中心的三类优化区域,理论计算结果也揭示出典型体系的电学性能差异是这一区域形成的内在原因,即氧空位形成能及离子迁移能较低,以及具有较小的能隙等;再者,以电解质材料为研究对象,对结构不同的电解质材料“基因”规律进行了研究,采用大数据分析了禁带宽度与稳定性的关系,利用理论计算分析了电子结构与离子迁移能力的关系,以这两种关系为基础,得到了 CeO2,ZrO2及镓酸镧等五种不同结构、不同成份的体系之间稳定性及关键性能的相对趋势,并对其内在原因进行了探讨。此外,还对LaSrCoO4及PrBaMn2O5两类性能表现良好的阴极材料的氧离子传输机理进行了研究,分析了不同结构对离子迁移性能的影响。通过以上对不同材料由不同研究模式所得的材料规律初步探索,我们总结得出:SOFC各材料的稳定性与功率相互制约,整体优化的基本模式是围绕着材料稳定性与综合性能的关系进行研究,所得到的三个材料规律是SOFC目前丰富的材料研究经验中精华的反映,也是燃料电池整体优化设计的理论依据,利用这些规律,本文讨论了燃料电池整体优化的基本原则,为SOFC关键材料的研究提供了较为现实的新的理论思路。
王浩聪[4]（2021）在《中温固体氧化物燃料电池阴极材料的制备及性能研究》文中研究说明固体氧化物燃料电池（SOFC）可以将存储于燃料中的化学能直接转化为电能,具有发电效率高、燃料选择灵活、无污染等优点。然而,高的工作温度（800-1000℃）增加了 SOFC系统的运行成本,缩短了材料的寿命,大大降低了其大规模商业化的可能性。设计并开发中温SOFC系统（600-800℃）可以解决高温运行带来的技术难题,同时又保持SOFC的独特优势。但是,由于氧还原反应（ORR）的热活化特性,降低工作温度大大增加了阴极的极化电阻,导致ORR动力学在中温区变得十分缓慢。因此,开发高效、耐用的中温SOFC阴极材料（IT-SOFC）是首要的。本论文采用表面修饰的策略制备高性能的复合阴极材料并探究电极的微观形貌与电化学性能的关系,采用元素掺杂的方法合成新的钙钛矿型阴极材料并研究了其原位活化的现象。通过简便的溶液浸渍工艺,利用PrO2-δ/Pr0.8Ce0.2O2-δ纳米颗粒调整了（La0.6Sr0.4）0.95Co0.2Fe0.8O3-δ（LSCF）阴极的微观结构。LSCF+PrO2-δ阴极在 600℃时的极化电阻约为0.241 Ω cm2,比原始LSCF阴极（～0.738 Ω cm2）低约67%。此外,以LSCF+PrO2-δ/Pr0.8Ce0.2O2-δ为阴极的阳极支撑单电池表现出优异的峰值功率密度（在 700℃时约为 1457.8 mW cm-2,在 550℃时约为 516.7mW cm-2）。分析表明,PrO2-δ增加了 LSCF表面的氧空位浓度,活化了电极表面,改善了阴极的离子电导率,进而加速了 ORR动力学。同时,增强的静电相互作用促进了Sr偏析,A位缺陷促进了 Co向表面的迁移,导致形成了活性的SrxCoyOz偏析层,这有助于进一步提高ORR动力学。独特的LSCF/SrxCoyOz/PrO2-δ异质构型在改善LSCF阴极的表面稳定性方面起着至关重要的作用,并且调节催化涂层的本征活性及热膨胀行为的策略也被证明在增强电极的耐久性方面是有效的。利用共沉淀法开发了一种自组装的纳米复合材料作为IT-SOFC的氧还原反应（ORR）催化剂。纳米复合材料由掺杂的（Mn0.6Mg0.4）0.8Sc0.2Co2O4尖晶石氧化物（84 wt%）、正交钙钛矿相（11.3 wt%,由PrO2修饰相和尖晶石相自发组合而成）和少量的Sc2O3相（4.7 wt%）组成。尖晶石相的表面被自组装的纳米涂层修饰,构建了大量的异质界面,电极的表面被活化。因此,ORR动力学明显加快,在750℃时复合阴极的极化电阻为0.11 Ω cm2。此外,以该复合材料为阴极的阳极支撑单电池在750℃时的最大功率密度达到了 1.14 W cm-2,远高于MnCo2O4的峰值功率密度（0.45 W cm-2）。同时,复合材料的热膨胀系数降低,提高了与电解质的机械相容性,增强了电极的稳定性（750℃、0.8A cm-2的恒定电流密度下约120小时）。ORR动力学和稳定性的改善可归因于晶粒的细化、异质界面的构建以及机械相容性的增强。采用溶胶-凝胶法合成了 Ba（Co0.7Fe0.3）0.8Zr0.2-xScxO3-δ（x=0.08,0.1,0.12）系列钙钛矿型阴极材料,研究了 Zr/Sc的掺杂比例对BCF六方钙钛矿的晶体结构和电化学性能的影响。结果表明,Zr/Sc共掺杂的钙钛矿氧化物均为立方结构,空间群为 Pm-3m。其中,Zr、Sc 等比例掺杂的 Ba（Co0.7Fe0.3）0.8Zr0.1Sc0.1O3-δ（BCFZS）具有最低的极化电阻。例如,其在700和550℃时的极化电阻分别为0.0513和0.418Ω cm2,表明BCFZS在中温区具有较高的ORR催化活性。同时,观察到了 BCFZS在干燥空气中的原位活化现象,在700℃下保温一段时间,极化电阻降低至0.0315Ω cm2。通过SEM和TEM分析发现,电极的表面原位析出了纳米颗粒。通过改变测试气氛调控了 BCFZS的原位活化过程,发现水分子对电极的表面自修饰过程具有促进作用。在湿润的空气中活化后,极化电阻降低至0.0224 Ω cm2,且电极表面的纳米颗粒明显增多。
宋祥,王忠卫,曾荣昌[5]（2021）在《镁合金：成分、组织与阻燃》文中指出镁合金具有低密度、高比强度和比刚度,是交通运输领域潜在的轻质结构材料。然而,镁合金的抗高温氧化性差和易燃性限制了其应用。本文详细介绍了镁合金在空气中高温氧化与燃烧的基本原理以及镁合金高温氧化的影响因素;总结了镁合金高温氧化与阻燃研究进展,包括目前已提出的镁合金抗氧化模型理论,与Ca、Be、Sr和稀土等元素合金化的镁合金阻燃机理;提出了阻燃镁合金在发展过程中遇到的一些问题,并指出其可能的发展方向。
杨权[6]（2020）在《钙钛矿型固体氧化物燃料电池阴极材料的制备与表征》文中研究表明固体氧化物燃料电池（Solid oxide fuel cells,SOFCs）是一种可以直接将燃料的化学能转化为电能的电化学装置,由于具有能量转化效率高、燃料多样性、低污染物排放和全固态组装等优点而受到人们的广泛关注。传统SOFCs使用La0.8Sr0.2Mn O3（LSM）做阴极,氧化钇稳定氧化锆（Yttria-stabilized zirconia,YSZ）做电解质,电池的操作温度很高（≥800℃）。较高的操作温度会带来一系列的问题,如高的制备成本、电池元件的选择受到限制（例如连接材料和密封材料）、性能衰减快、循环稳定性差、启动和冷却时间长。近年来,降低SOFCs操作温度成为这个领域的一个重要研究方向。但是随着温度的降低,高的界面极化阻抗、高的活化能和低的氧还原反应动力学等问题也陆续出现。所以,如何在降低SOFCs操作温度的同时保持装置优异的电化学性能,成为近年来该领域的热门研究课题。目前来说,有两种方法可以有效地降低SOFCs操作温度,一种是降低电解质的厚度已获得低的欧姆阻抗,二是选用更加优秀的新型阴极材料。本论文针对第二种方法提出了两类新型阴极材料,使SOFCs在中温条件下仍具备良好的电化学性能。第一章简要的介绍了固体氧化物燃料电池的工作原理、单电池的结构、电池关键材料的研究现状以及研究的意义与内容。第二章列出了本文研究中所用到的试剂、仪器、粉体合成方法、样品制备技术以及所用到的表征方法。第三章研究了新型高熵材料La0.2Pr0.2Nd0.2Sm0.2Ba0.1Sr0.1Co0.2Fe0.6Ni0.1Cu0.1O3-δ（LPNSBSCFNC）作为阴极候选材料的可能性,对该材料的物相、电导率、成分以及电化学性能进行了系统研究。以Ni-YSZ为阳极,YSZ为电解质,Gd0.2Ce0.8O2-δ（GDC）为过渡层构建了阳极支撑单电池Ni-YSZ|YSZ|GDC|LPNSBSCFNC,通过自组装电池测试系统,表征评估电池的输出性能。结果表明:（1）LPNSBSCFNC呈现单一的钙钛矿相,与GDC之间1000℃下煅烧10 h没有产生杂相,具有良好的化学相容性。（2）与传统阴极材料La0.8Sr0.2Fe O3-δ（LSF）相比,拥有更高的电导率,提高了5-6倍。（3）单电池在800℃下的最大功率密度达到714.53 m W·cm-2,表明LPNSBSCFNC是一种非常具有发展潜力的阴极候选材料。第四章通过从物相、电导率、TEM、DRT和电化学性能等进行系统表征,分别研究了两种高丰度稀土元素La、Nd处于A位时的双钙钛矿型阴极材料La Ba0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O5+δ（LBSCF）和Nd Ba0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O5+δ（NBSCF）的性能。构建以Ni-YSZ为阳极、YSZ为电解质、GDC为过渡层的阳极支撑型单电池Ni-YSZ|YSZ|GDC|LBSCF-GDC和Ni-YSZ|YSZ|GDC|NBSCF-GDC,测试了电池的输出性能。结果表明,LBSCF和NBSCF均呈现四方相,与GDC在1000℃下煅烧10h未产生新相,表明LBSCF和NBSCF分别与GDC化学相容性良好;LBSCF-GDC和NBSCF-GDC复合阴极的阻抗与输出功率相差不大,NBSCF的输出功率略高一点,都在850 m W·cm-2以上,表明两者都是非常具有发展潜力的阴极材料。图[29]表[10]参[172]
高洪成[7]（2020）在《高性能锂硫电池正极材料、隔膜设计及其电化学性能研究》文中研究表明电子产品与新能源电车的不断发展对储能设备的要求越来越高,而传统锂离子电池由于有限的能量密度很难满足需求,因此需要开发出高能量密度的电池。锂硫电池（Li-S）由于高的理论比容量(1675mAhg-1)和能量密度(2600Whkg-1)吸引了研究者的关注,是非常有前途的候选者。同时,硫在自然界存储丰富、价格低廉和无毒化等优点完全满足电池材料的要求。但是,Li-S电池有许多问题限制了它的实际应用,主要表现为:硫及产物Li2S2/Li2S导电差;充放电过程体积膨胀;聚硫化物（PS）的溶解穿梭和锂负极的腐蚀与枝晶等,这导致低的硫利用率和差的循环稳定性。本论文拟从Li-S电池正极材料和隔膜改性出发解决上述问题,以实现高性能、长循环Li-S电池,主要研究工作如下:首先,运用极性氧化物BaTiO3（BT）纳米颗粒复合渗硫石墨化碳材料（HGCF/S）作为正极材料HGCF/S-BT。密度泛函理论（DFT）计算和电化学性能测试表明BT材料对PS和Li2S优越的吸附催化和转化功能。从而提高Li-S电池的电化学性能,在1 C倍率下经1000圈循环容量保持在453.3mAhg-1,相应的容量保持率为59%,每圈衰减0.041%;在高硫负载3.4和4.5mgcm–2时,面积容量可达到4.2和4.9mAhcm-2;同时在硫负载3.4mgcm–2时,0.5 C下300圈循环后容量一直保持在613mAhg-1。此外,HGCF/S-BT电极组装成软包Li-S电池也表现出优越的性能。其次,我们采用一种简单的“相反转”方法,合成了聚丙烯腈（PAN）包覆的ZIF-67材料,进一步碳化处理制备出钴和氮掺杂的中空核壳结构（Co-NC@C）材料。通过DFT计算和电化学测试发现钴纳米颗粒支撑在氮掺杂的碳框架上并包裹在碳壳层中,能够有效的促进PS的转化。因此,S/Co-NC@C电极表现出优异的电化学性能,5C倍率时容量达到635.8mAhg–1;突出的循环稳定性1C下经2700圈循环每圈衰减0.018%。此外,当电极硫负载量为5.7mgcm-2时低电解液用量下电池具有良好的循环性能:0.2C经500圈循环容量还能达到552.9mAhg-1。同时,硫负载量10.2mgcm-2时面积容量达到9.5mAhcm-2。此外,基于S/Co-NC@C电极的软包Li-S电池在折叠状态下也表现出良好的循环稳定性。我们进一步选择了一系列2D有机分子鹅去氧胆酸（CA）,中-四（4-羧基苯基）卟吩（TTBA）,氯化小檗碱水合物（BCH）和聚二烯丙基二甲基氯化铵（PDDA）复合高比表面积的钴氮掺杂的蜂窝状碳材料（HC）后抽滤在在PP隔膜得到有机物-HC/PP隔膜用于Li-S电池。结合电化学测试和DFT计算发现有机物-HC/PP隔膜,能够促进PS的反应动力学,其顺序为CA<TTBA<BCH<PDDA,这可能和氨基特别是带正电的基团有关。PDDA分子由于为聚合物,且具有带正电的氨基基团,修饰的隔膜表现出最优的性能,在10C倍率下容量可达到637.6mAhg-1;在2和4C倍率下1200圈循环后容量还有601.7和483.5mAhg-1相当于每圈衰减0.024%和0.031%;同时高硫负载8.9mgcm-2时面积容量达到8.4mAhcm-2。此外,PDDA复合Super P和商业碳纳米管时Li-S电池也表现出优异的性能。综上所述,本文设计了正极和隔膜改性材料来催化和转化PS,从而提高Li-S电池的电化学性能。
孙佳[8]（2020）在《过渡金属氧化物氧还原/氧析出电催化剂的制备及性能研究》文中提出燃料电池和电解水装置是理想的能量存储和转换设备,这些设备的开发和利用是缓解能源危机及加快可持续发展的有效途径之一。氧电极反应包括氧还原反应（ORR）和氧析出反应（OER）,受其自身动力学缓慢、过电位高且工作环境苛刻（强氧化性）等特性的限制,常需使用大量高效、稳定的电催化剂加速电化学反应。优异的ORR、OER电催化剂是实现燃料电池、金属-空气电池和水电解器等可再生能源装置的全面推广的基石。传统的ORR和OER电催化剂以Pt基贵金属、Ir基和Ru基氧化物（IrO2和Ru O2）为主,受到贵金属稀缺性、高成本等因素的制约,在很大程度上限制了相关电化学装置的商业化。因此,开发具备低成本、高活性和高稳定性等特点的贵金属及非贵金属催化剂显得尤为迫切。针对上述问题,本研究设计并构筑了高活性、高稳定性的Pt基电催化剂以及低成本的高效非贵金属钙钛矿催化剂,并研究了催化剂组成、结构与ORR/OER催化活性、及稳定性之间的“构-效”关系。采用传统的微波辅助乙二醇法将Pt颗粒沉积并锚定在NbO2与Graphene的界面处,制备了具备“三相边界”结构的Pt/NbO2/Graphene催化剂,并对其ORR和OER活性及稳定性增强机制进行了细致分析。研究发现,Pt与NbO2之间的电子效应减弱了ORR过程中Pt对OHads的吸附,促进了OHads在Pt位点上的解离,有利于加速ORR的动力学过程;同时,NbO2表面上容易生成的OHads物种对Pt位点上吸附的OHads/O2ads存在侧向排斥力,可以进一步削弱Pt-OH键,促进Pt活性位点的再生,提高了ORR活性。研究表明NbO2对稳定性的提升作用在于Pt/NbO2/Graphene催化剂的“三相边界”结构将Pt纳米颗粒锚定在Pt和Graphene界面处,有效地抑制了长期电势循环过程中Pt颗粒因发生奥斯特瓦尔德熟化现象而产生的溶解、迁移、脱落和再沉积,从而抑制了ORR活性衰减;在OER过程中,NbO2对OER过程存在助催化作用,NbO2的加入显着提高了Pt/Graphene催化剂的OER活性,“三相边界”结构的构建促进了稳定性的提升,由此表明,Pt/NbO2/Graphene是一种具备高ORR、OER活性和优异电化学稳定性的催化剂。进一步选择了具备可调控电子结构的钙钛矿类氧化物（ABO3）作为研究对象以分析其氧化物电子结构与催化活性之间的“构-效”关系。采用溶剂热法制备了一系列具备高比表面积和高孔隙率的LaMnxCo1-xO3钙钛矿催化剂,并通过在钙钛矿催化剂B位进行Mn掺杂的方式对催化剂的电子结构和能带结构进行优化,使其展现优异的ORR和OER活性。研究表明,当Mn的掺杂含量为0.3时,LaMn0.3Co0.7O3催化剂中eg轨道电子填充数目显着降低并接近理论值1,此时,LaMn0.3Co0.7O3催化剂呈现了更高的ORR活性（半波电位为0.72 V）。采用紫外光电子能谱技术（Ultraviolet photoelectron spectroscopy,UPS）对催化剂的能带结构与OER活性之间的“构-效”关系进行理论分析与讨论,并确定了LaMn0.3Co0.7O3催化剂OER活性提升的主要原因在于Mn掺杂引发催化剂的O 2p带向费米能级方向移动,增强了Co-O键的共价性,从而加速了OER动力学过程。为进一步提升LaMnxCo1-xO3催化剂的本征活性,在LaMn0.3Co0.7O3催化剂的基础上进行Ni元素掺杂,并通过改变Ni的掺杂比例制备了一系列LaMn Ni Co O3催化剂。利用傅里叶红外光谱和紫外光电子能谱等技术对催化剂的eg轨道电子填充数目、B-O键共价性、及O 2p带与费米能级之间的能量间隙等信息进行系统地研究,并揭示了Ni掺杂及不同掺杂比例与钙钛矿催化剂物理性质和电化学活性之间的变化规律,得出了钙钛矿催化剂的电子结构/能带结构与ORR/OER催化活性之间的“构-效”关系。研究表明,eg轨道电子填充数目接近1和增强的B-O键共价性是提升ORR本征活性的主要原因;而O 2p带与费米能级之间的能量间隙是OER活性的描述符。上述结果可以为钙钛矿类催化剂（ORR/OER）的设计和应用提供理论指导。
李敬威[9]（2020）在《铌掺杂的钙钛矿型铁酸盐SOFC阳极材料研究》文中进行了进一步梳理固体氧化物燃料电池（SOFC）作为第三代燃料电池技术,可以将燃料的化学能通过电化学反应直接转化为电能和热能,具有转换效率高、燃料适用性强、环境友好等特点。一些具有离子-电子混合电导率的ABO3型钙钛矿结构的氧化物可作为SOFC阳极的备选材料,具有抗积碳、抗硫毒化、氧化还原稳定等优点。钙钛矿阳极的催化活性与B位元素的种类密切相关,B位为Ti、V和Cr元素的钙钛矿阳极材料在还原气氛中结构稳定,但催化活性较低。钙钛矿型铁酸盐以往多用作SOFC阴极材料,对氧还原反应（ORR）具有良好的催化活性,但在还原气氛中会发生分解,无法保持ABO3晶格结构。本论文以解决钙钛矿阳极材料的结构稳定性和性能提升为目的,开展了高价过渡族金属元素（Nb、Ta）掺杂及金属纳米颗粒出溶方面的研究。首先,在La0.8Sr0.2FeO3-δ（LSF）的B位掺杂正五价元素铌（Nb）,制备了La0.8Sr0.2Fe0.9Nb0.1O3-δ（LSFNb）新型钙钛矿材料。Nb的掺杂显着提升了LSF在还原气氛中的结构稳定性和电子电导率,LSFNb作为SOFC的阳极展现出良好的电化学性能和长期稳定性。在对LSFNb阳极进行硫化氢毒化和中毒机理的研究中,发现向阳极气室中通入含有高浓度H2S的H2时,LSFNb阳极性能保持稳定,说明其具有极强的抗硫毒化能力;全电池性能的衰退是由于硫通过陶瓷密封胶扩散到阴极气室中,在静态空气中氧化导致（La0.75Sr0.25）0.95Mn O3-δ（LSM）和（Sc2O3）0.1（Ce O2）0.01（Zr O2）0.89（Sc SZ）复合而成的阴极发生明显的硫中毒所导致的。微观观测发现,在硫毒化期间LSFNb阳极表面会动态生成Fe S纳米颗粒和超薄的硫化物层,这些硫化物在停止通入H2S后在LSFNb表面消失。此外,我们将电池硫毒化过程分为瞬间提升、快速衰退和缓慢衰退三个阶段,分别与Fe S纳米颗粒的迅速产生、LSFNb阳极硫中毒和LSM-SCSZ阴极硫中毒有关。以LSFNb作为直接碳固体氧化物燃料电池（DC-SOFC）的阳极,以活性炭和玉米秸秆为燃料,在850℃单电池的初始最大功率密度（MPD）分别为302.8和218.5 m W cm-2。以25 m A进行恒流放电,两种燃料的放电时间分别达到17 h和22 h,且使用秸秆炭时电池的输出性能稳定并具有更高的燃料利用率。玉米秸秆炭灰分低、热反应活性高;活性炭则具有更大的比表面积和碳气化反应速率,这对于电池的输出性能具有更加重要的影响。为了进一步提升LSFNb钙钛矿阳极的电化学性能,我们在其B位以非化学计量比的形式掺杂贵金属Pd,制备了La0.8Sr0.2Fe0.9Nb0.1Pd0.04O3-δ（LSFNP）钙钛矿氧化物。还原气氛中,Fe和Pd纳米颗粒在LSFNP表面出溶,提高了阳极的电化学性能。程序升温H2脱附实验证明Pd的引入显着提升了LSFNb吸附氢气的能力,同时在较低温度和较稀薄的氢气燃料环境（650℃、5%H2/Ar）中,使用Pd出溶的LSFNP阳极的电池MPD达到使用母体LSFNb阳极时的18.1倍。通过活化能计算,定量评估了Pd出溶对LSFNb阳极的性能提升幅度。为了研究晶体结构对Nb掺杂铁酸盐体系稳定性的影响,设计并制备了双钙钛矿结构的Pr Ba Fe1.75Nb0.25O5+δ（PBFNO）新型阳极材料。在实验中发现PBFNO在还原气氛中缓慢分解,但其电导率和对氢气的吸附能力随分解程度的增加持续增加。以PBFNO为阳极的单电池在800℃氢气中的MPD为700 m W cm-2,阳极的电化学性能在运行期间也持续提升。PBFNO阳极经过短期运行后表面生成大量的纳米颗粒,但长期运行期间会发生严重团聚,这一现象揭示了从稳定的母体钙钛矿中出溶的纳米颗粒和通过分解而形成纳米颗粒具有不同的产生机制和特点。分解产生的纳米颗粒的金属-氧化物界面结合作用更弱导致其形貌稳定性较差。为了研究其他高价元素的掺杂是否也会稳定铁酸盐的钙钛矿晶格以及对掺杂量进行优化,我们在LSF的B位掺杂不同含量的钽,制备了La0.8Sr0.2FeO3-δ（LSF）母体材料、La0.8Sr0.2Fe0.95Ta0.05O3-δ（LSFTa05）和La0.8Sr0.2Fe0.9Ta0.1O3-δ（LSFTa10）新型阳极材料。对比研究发现,LSF阳极在湿氢中结构不稳定,仅在初期具有较高的输出性能,在长期运行中阳极颗粒严重团聚且电化学性能有所衰退。LSFTa05和LSFTa10在还原气氛中结构保持稳定,说明Ta的引入可以稳定LSF晶格。LSFTa05阳极的电化学性能明显高于LSFTa10,表明Ta掺杂量过高会导致氧空位含量和电化学性能的下降。使用LSFTa05阳极的电池在800℃运行50 h后的MPD高达441.7 m W cm-2。通过第一性原理计算,我们证明了Ta的引入导致钙钛矿氧化物的形成焓增加和氧空位形成能增加,从而有利于稳定钙钛矿结构晶格。此外,氧空位形成能和态密度计算成功地解释了Ta掺杂LSF系统的电导率特征。
冯昱幛[10]（2020）在《二次电池层状锰基正极材料表界面的高分辨电子显微学研究》文中提出化石燃料的大规模燃烧使用,导致大量的二氧化碳和甲烷等温室气体排放到大气并对环境造成严重破坏。有鉴于此,发展可持续能源势在必行。其中,二次电池长期以来一直被认为是最可靠的可持续电化学储能系统之一。尽管其已在便携式电子设备,电动汽车,固定式储能中广泛使用,但由于电池材料的稳定性问题和结构退化现象,严重限制了二次电池的容量和循环寿命,阻碍了其进一步的应用和发展。主要的困难是对材料表界面特性在微观及原子尺度上的研究分析,因此,在原子尺度上对材料的晶格畸变,成分改变及电子结构变化研究分析十分必要。近年来,随着球差校正技术的发展,透射电镜的分辨率已达到亚原子尺度,为科学研究提供了强有力的表征手段。其中扫描透射电子显微术（STEM）及相关分析技术X射线谱（EDS）,电子能量损失谱（EELS）的结合使用,使我们能够很好的理解原子尺度下结构演变、成分改变及电子结构变化之间的关系。本文将基于上述强大的综合实验表征分析平台,以富锂锰基和钠电锰基材料为研究对象,深入分析不同材料体系的失效问题,予以材料改性的设计指导,并同时解释了改性策略的作用机制。具体的实验研究分为两部分。在第一部分中,我们通过原子分辨球差校正的STEM表明富锂锰基材料LMNO(Li1.5Mn0.667Ni0.333O2)在电化学循环后会出现严重的结构退化现象,如氧气释放及应力积累所导致的空洞、裂纹,相转变以及电解液的氧化分解产物对材料表面的腐蚀等。然而研究发现,使用Ce O2改性的材料在电化学循环后结构依然保持完整,利用STEM发现改性一次颗粒从表面、次表面到体相共具有三个不同的相结构:依次为Ce O2-x相（厚度约为6nm）,岩盐相和层状结构,并且改性样相对于原始样的层间距明显扩大,这有助于循环过程中锂离子的插入/脱出;此外,表面未形成Ce O2包覆层的区域,通过Ce离子掺杂也在表面形成了岩盐/层状两相结构,以上结构均可以有效抑制电极/电解液界面的副反应。进一步,结合STEM-EELS分析了材料循环前后Ce O2-x包覆层中的电子结构变化,结果表明循环后Ce O2-x包覆层的Ce价态升高,氧空位减少,证明其对晶格氧释放具有很好的抑制作用。总之,这种表面改性,元素掺杂和岩盐相之间的相互协同作用可以很好的抑制氧气的释放,正极/电解液界面反应,稳定晶体结构并加快循环过程中锂离子的传导速率,使得LMNO具有出色的电化学性能。在第二部分中,我们利用STEM及相关分析技术研究表明,钠电锰基材料NMCNO(Na0.65Mn0.67Co0.17Ni0.17O2)在1.5-4.1V下循环100圈后,晶体结构和电化学性能无明显衰退,当电压提高至1.5-4.5V之间时,通过结合STEM、原位X射线衍射（XRD）和第一性原理我们发现P2层状相会发生向OP4相的可逆转变,导致晶格发生明显的膨胀和收缩,产生的不均匀内应力引起严重的晶格畸变和使得晶内裂纹形核扩展。进一步,我们利用STEM表明了原子级外延的尖晶石纳米包覆层可以有效地缓解高压下P2型钠离子电池材料的应变,并抑制裂纹成核扩展,使得在表面修饰的一次颗粒中没有裂纹,保证了过渡金属层（TMO2）之间的紧密连接和优异的导电性,减轻了电极活性表面在电解液中的过度暴露和材料的降解,提高了结构的耐久性和容量稳定性。
二、Surface segregation of La_2O_3 molecules in Mo La_2O_3 cathode materials（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Surface segregation of La_2O_3 molecules in Mo La_2O_3 cathode materials（论文提纲范文）
（1）钙钛矿型铁/锰基氧化物的脱溶调控及其性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 钙钛矿脱溶的概述 |
| 1.1.1 钙钛矿体系的脱溶 |
| 1.1.2 钙钛矿脱溶出的第二相 |
| 1.1.3 钙钛矿体系脱溶的应用 |
| 1.2 钙钛矿脱溶的机制 |
| 1.2.1 脱溶热力学 |
| 1.2.2 脱溶动力学 |
| 1.3 钙钛矿的脱溶调控 |
| 1.3.1 内在特性调控 |
| 1.3.2 外在环境调控 |
| 1.4 钙钛矿脱溶的特殊现象和方法 |
| 1.4.1 脱溶的特殊现象 |
| 1.4.2 特殊脱溶方法 |
| 1.5 本课题的选题目的、意义与主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 铁基钙钛矿脱溶调控构筑RuO_2/La_(0.9)Fe_(0.92)Ru_(0.08-x)O_(3-delta)复合材料 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 合成步骤 |
| 2.2.3 产物的测试与表征 |
| 2.2.4 电化学OER性能测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 催化剂的结构与形貌 |
| 2.3.2 钙钛矿复合材料的电化学性能 |
| 2.3.3 钙钛矿复合材料性能提升的原因 |
| 2.3.4 调控脱溶温度构筑最优复合材料 |
| 2.3.5 钙钛矿脱溶的可逆性研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 Co掺杂促进铁酸镧的B位脱溶制备高效双功能电催化剂 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂 |
| 3.2.2 合成步骤 |
| 3.2.3 产物的测试与表征 |
| 3.2.4 电化学性能测试 |
| 3.2.5 理论计算 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 催化剂的结构与形貌 |
| 3.3.2 催化剂的电化学性能 |
| 3.3.3 钙钛矿复合材料性能提升的原因 |
| 3.3.4 理论计算探究Co掺杂促进B位脱溶原因 |
| 3.3.5 强相互作用 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 B位阳离子的脱溶协同功能化提高钙钛矿氧化物的析氧反应电催化性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂 |
| 4.2.2 合成步骤 |
| 4.2.3 产物的表征与测试 |
| 4.2.4 电化学性能测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 钙钛矿复合材料的结构调控 |
| 4.3.2 钙钛矿复合材料的电化学性能测试 |
| 4.3.3 钙钛矿复合材料磷化前后的结构和形貌 |
| 4.3.4 钙钛矿复合材料表面电子态变化 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 溶剂诱导锰基钙钛矿中超薄ε-MnO_2的脱溶 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验试剂 |
| 5.2.2 合成步骤 |
| 5.2.3 产物的表征与测试 |
| 5.2.4 水氧化性能测试 |
| 5.2.5 溶剂诱导结构重构理论模拟 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 溶剂诱导钙钛矿脱溶的形貌与结构演变 |
| 5.3.2 脱溶出ε-MnO_2的结构与形貌特征 |
| 5.3.3 钙钛矿转变为ε-MnO_2的内在机制 |
| 5.3.4 脱溶制备的ε-MnO_2的性质研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 结论与展望 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（2）稀土掺杂富锂NiCoMn三元正极材料燃烧合成和包覆改性（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究目的和意义 |
| 1.2 富锂正极材料的制备方法研究进展 |
| 1.2.1 固相法 |
| 1.2.2 共沉淀法 |
| 1.2.3 水热法 |
| 1.2.4 溶胶-凝胶法 |
| 1.3 富锂正极材料存在的主要问题 |
| 1.3.1 首次不可逆容量损失 |
| 1.3.2 电压衰减 |
| 1.4 富锂正极材料改性的研究进展 |
| 1.4.1 多尺度结构设计 |
| 1.4.2 表面预处理 |
| 1.4.3 离子掺杂 |
| 1.4.4 表面包覆 |
| 1.5 第一性原理计算在正极材料中应用进展 |
| 1.6 主要研究内容 |
| 第2章 实验材料及研究方法 |
| 2.1 实验药品和主要实验设备 |
| 2.1.1 实验药品及材料 |
| 2.1.2 主要实验仪器设备 |
| 2.2 材料的基础物理化学性能表征 |
| 2.2.1 比表面积及激光粒度测试 |
| 2.2.2 粉末电导率测试 |
| 2.2.3 电感耦合等离子谱测试 |
| 2.2.4 综合热分析测试 |
| 2.3 材料的组织结构性能表征 |
| 2.3.1 X射线衍射分析 |
| 2.3.2 拉曼表征 |
| 2.3.3 X射线光电子能谱分析 |
| 2.3.4 核磁共振波谱测试 |
| 2.3.5 氧空位测试 |
| 2.3.6 显微电镜测试 |
| 2.4 材料的电化学性能表征 |
| 2.4.1 半电池的制作 |
| 2.4.2 充放电测试 |
| 2.4.3 循环伏安测试 |
| 2.4.4 电化学阻抗测试 |
| 2.4.5 恒电流间歇滴定测试 |
| 2.5 第一性原理计算参数选取 |
| 第3章 燃烧法制备Li_(1.2)Ni_(0.133)Co_(0.133)Mn_(0.533)O_2及氧空位调控 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 燃烧合成原理及热力学计算 |
| 3.3 Li_(1.2)Ni_(0.133)Co_(0.133)Mn_(0.533)O_2的燃烧法制备 |
| 3.4 Li_(1.2)Ni_(0.133)Co_(0.133)Mn_(0.533)O_2的合成工艺优化 |
| 3.4.1 二次热处理温度对材料性能影响 |
| 3.4.2 燃烧合成工艺优化 |
| 3.5 尿素用量调控Li_(1.2)Ni_(0.133)Co_(0.133)Mn_(0.533)O_2材料氧空位浓度及性能表征 |
| 3.5.1 不同氧空位浓度材料的第一性原理计算 |
| 3.5.2 不同氧空位浓度材料的表征及分析 |
| 3.5.3 不同氧空位浓度材料的电化学性能 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 富锂NiCoMn三元正极材料稀土掺杂体系设计与性能优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 稀土掺杂富锂NiCoMn三元正极材料的第一性原理计算 |
| 4.2.1 掺杂模型构造 |
| 4.2.2 态密度和差分电荷分析 |
| 4.3 稀土掺杂富锂NiCoMn三元正极材料的制备和结构研究 |
| 4.3.1 Li_(1.2)Ni_(0.133)Co_(0.123)Mn_(0.533)RE_(0.01)O_2材料的制备 |
| 4.3.2 Li_(1.2)Ni_(0.133)Co_(0.123)Mn_(0.533)RE_(0.01)O_2材料的结构研究 |
| 4.4 Li_(1.2)Ni_(0.133)Co_(0.123)Mn_(0.533)RE_(0.01)O_2电化学性能研究 |
| 4.4.1 Li_(1.2)Ni_(0.133)Co_(0.123)Mn_(0.533)RE_(0.01)O_2材料的充放电性能研究 |
| 4.4.2 Li_(1.2)Ni_(0.133)Co_(0.123)Mn_(0.533)RE_(0.01)O_2材料的交流阻抗研究 |
| 4.4.3 Li_(1.2)Ni_(0.133)Co_(0.123)Mn_(0.533)RE_(0.01)O_2材料的活化能研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 高导电性富锂NiCoMn三元正极材料的多尺度结构设计和电化学性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 富锂NiCoMn三元正极材料的电压衰减机理研究 |
| 5.3 高导电性富锂NiCoMn三元正极材料的制备和结构研究 |
| 5.3.1 高导电性富锂NiCoMn三元正极材料的结构设计 |
| 5.3.2 高导电性富锂NiCoMn三元正极材料的结构表征 |
| 5.3.3 高导电性富锂NiCoMn三元正极材料的电化学性能研究 |
| 5.4 高导电性富锂NiCoMn三元正极材料的电压衰减调控 |
| 5.4.1 不同电压窗口电压衰减的电化学性能表征 |
| 5.4.2 电压衰减的动力学研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（3）固体氧化物燃料电池关键材料规律研究及优化设计（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 固体氧化物燃料电池发展历史及研究进展 |
| 2.1.1 阴极材料研究进展 |
| 2.1.2 阳极材料研究进展 |
| 2.1.3 电解质材料研究进展 |
| 2.2 SOFC面临的优化设计问题 |
| 2.2.1 单一材料结构与性能的优化问题 |
| 2.2.2 关键材料各部分的配合问题 |
| 2.3 本课题的研究意义 |
| 3 研究方法 |
| 3.1 理论方法 |
| 3.1.1 量子力学计算 |
| 3.1.2 密度泛函理论 |
| 3.1.3 第一性原理方法 |
| 3.1.4 计算程序及功能 |
| 3.2 研究方法现状及存在问题 |
| 3.2.1 如何利用丰富的材料实验性能数据 |
| 3.2.2 SOFC材料的理论研究方法探讨 |
| 3.2.3 新思路——材料基因组方法 |
| 3.2.4 整体优化设计的思路 |
| 3.2.5 理论研究的最终目标 |
| 4 阳极催化金属材料成份的优化规律 |
| 4.1 金属催化剂成份优化的关键因素分析 |
| 4.2 金属-氧化物生成趋势分析 |
| 4.2.1 金属-氧化物生成趋势图分析 |
| 4.2.2 常见价态及熔点对趋势图的验证 |
| 4.2.3 高温及还原性气氛的修正 |
| 4.3 金属催化剂成份优化区域的确定 |
| 4.4 MO氧化物关键性能的演化规律 |
| 4.5 小结 |
| 5 SrBO_3系钙钛矿电极B位元素成份优化规律 |
| 5.1 B位成份优化的关键因素分析 |
| 5.2 SrBO_3体系结构稳定性趋势分析 |
| 5.2.1 立方/六方SrBO_3结构稳定性趋势图 |
| 5.2.2 实验参数对趋势图的验证 |
| 5.3 B位元素成份优化区域的确定 |
| 5.4 B位元素对电子结构、氧空位形成能及离子迁移能的影响 |
| 5.4.1 以Mo为代表的元素对体系的影响 |
| 5.4.2 以Fe为代表的元素对体系的影响 |
| 5.4.3 以Co为代表的元素对体系的影响 |
| 5.4.4 其它元素对体系的影响 |
| 5.5 结构稳定性与关键性能的演化规律 |
| 5.6 小结 |
| 6 电解质性能优化的基因规律 |
| 6.1 电解质材料性能优化的关键因素分析 |
| 6.2 各电解质材料电子结构、离子扩散特点分析 |
| 6.2.1 CeO_2及掺杂的CeO_2体系 |
| 6.2.2 ZrO_2及掺杂的ZrO_2体系 |
| 6.2.3 La_(10)Si_6O_(27)及掺杂的La_(10)Si_6O_(27)体系 |
| 6.2.4 LaGaO_3及掺杂的LaGaO_3体系 |
| 6.2.5 Bi_2O_3及掺杂的Bi_2O_3体系 |
| 6.3 禁带宽度与稳定性关系数据分析 |
| 6.4 价带宽度与迁移能的关系分析 |
| 6.4.1 不同结构及迁移机制的影响 |
| 6.4.2 掺杂元素的影响 |
| 6.5 稳定性及离子传输能力的基因参数分析 |
| 6.5.1 氧离子平均价态系数设计 |
| 6.5.2 电解质材料基因参数关系图 |
| 6.6 电解质材料相关体系的基因规律 |
| 6.7 小结 |
| 7 高性能阴极晶格结构、电子结构及离子传输规律研究 |
| 7.1 LaSrCoO_4体系晶格结构与电子结构及离子传输关系研究 |
| 7.1.1 I4/mmm及Cmcm结构对电子结构的影响 |
| 7.1.2 I4/mmm及Cmcm结构对缺陷形成能及迁移能的影响 |
| 7.2 PrBaMn_2O_(5+δ)体系晶格结构与电子结构及离子传输关系研究 |
| 7.2.1 P4/mmm及Fm3m结构对电子结构的影响 |
| 7.2.2 P4/mmm及Fm3m结构对缺陷形成能及迁移能的影响 |
| 7.3 小结 |
| 8 结论 |
| 9 创新点 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（4）中温固体氧化物燃料电池阴极材料的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 引言 |
| 1.1 燃料电池简介 |
| 1.2 固体氧化物燃料电池(SOFC) |
| 1.2.1 SOFC的工作原理 |
| 1.2.2 SOFC的优缺点 |
| 1.2.3 SOFC的关键组件 |
| 1.2.4 SOFC的支撑结构 |
| 1.3 SOFC阴极材料的研究概述 |
| 1.3.1 阴极的反应机理 |
| 1.3.2 阴极材料的研究进展 |
| 1.4 本论文的研究目的与研究内容 |
| 第二章 实验方法 |
| 2.1 主要化学试剂 |
| 2.2 主要仪器 |
| 2.3 样品的合成方法 |
| 2.3.1 溶胶-凝胶法 |
| 2.3.2 共沉淀法 |
| 2.4 电池的组装 |
| 2.4.1 阴极浆料的制备 |
| 2.4.2 对称电池的组装 |
| 2.4.3 单电池的组装 |
| 2.5 样品的表征与电化学性能测试 |
| 2.5.1 粉末X射线衍射(XRD)测试 |
| 2.5.2 扫描电子显微镜(SEM)测试 |
| 2.5.3 透射电子显微镜(TEM)测试 |
| 2.5.4 X射线光电子能谱(XPS)测试 |
| 2.5.5 比表面积测试 |
| 2.5.6 热重(TGA)测试 |
| 2.5.7 热膨胀系数(TEC)测试 |
| 2.5.8 电导率测试 |
| 2.5.9 电化学交流阻抗测试 |
| 2.5.10 单电池性能及稳定性测试 |
| 第三章 表面修饰提高LSCF阴极的催化活性和耐久性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 样品的制备 |
| 3.2.2 电池的组装与表面修饰 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 电化学性能与表面形貌的关系 |
| 3.3.2 不同氧压下的交流阻抗谱分析 |
| 3.3.3 XPS分析 |
| 3.3.4 复合阴极的稳定性分析 |
| 3.3.5 全电池性能测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 原位构建异质界面增强尖晶石的ORR催化活性和稳定性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 样品的制备 |
| 4.2.2 电池的组装 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 Mg/Sc掺杂的锰钴尖晶石的制备 |
| 4.3.2 复合阴极的晶体结构与微观形貌 |
| 4.3.3 电子电导及热重测试 |
| 4.3.4 XPS分析 |
| 4.3.5 交流阻抗谱分析 |
| 4.3.6 不同氧压下的交流阻抗谱分析 |
| 4.3.7 全电池性能测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 Ba(Co_(0.7)Fe_(0.3))_(0.8)Zr_(0.1)Sc_(0.1)O_(3-δ)阴极材料的合成及其原位活化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.2.1 样品的制备 |
| 5.2.2 电池的组装 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 晶体结构与微观形貌 |
| 5.3.2 热膨胀性能测试 |
| 5.3.3 交流阻抗谱分析 |
| 5.3.4 ORR动力学机理分析 |
| 5.3.5 BCFZS阴极的原位活化 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（5）镁合金：成分、组织与阻燃（论文提纲范文）
| 1 镁合金的高温氧化与燃烧 |
| 2 影响因素 |
| 2.1 合金元素 |
| 2.1.1 反应性元素(Reactive element) |
| 2.1.2 表面活性元素(Surface-active elemental) |
| 2.2 溶质的固溶度 |
| 2.3 金属间化合物(第二相) |
| 3 阻燃镁合金的研究进展 |
| 3.1 含Ca阻燃镁合金 |
| 3.2 含Be阻燃镁合金 |
| 3.3 含Sr阻燃镁合金 |
| 3.4 稀土元素阻燃镁合金 |
| 3.4.1 钇(Y) |
| 3.4.2 钕(Nd) |
| 3.4.3 铈(Ce) |
| 3.4.4 镧(La) |
| 3.4.5 钆(Gd) |
| 3.4.6 铒(Er) |
| 3.5 多元阻燃镁合金 |
| 4 结语 |
（6）钙钛矿型固体氧化物燃料电池阴极材料的制备与表征（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 燃料电池发展历程 |
| 1.3 燃料电池分类 |
| 1.4 固体氧化物燃料电池 |
| 1.4.1 固体氧化物燃料电池的工作原理 |
| 1.4.2 固体氧化物燃料电池结构 |
| 1.4.3 固体氧化物燃料电池电池堆几何构型 |
| 1.5 固体氧化物燃料电池关键材料 |
| 1.5.1 阳极材料 |
| 1.5.2 电解质材料 |
| 1.5.3 阴极材料 |
| 1.6 本文研究意义及研究内容 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 化学试剂 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 电池材料制备 |
| 2.3.1 阳极材料的制备 |
| 2.3.2 阴极材料的制备 |
| 2.3.3 电解质材料的制备 |
| 2.3.4 阴极浆料的制备 |
| 2.3.5 旋涂浆料的制备 |
| 2.3.6 对称电池及单电池制备 |
| 2.4 表征手段 |
| 2.4.1 X射线衍射(XRD)分析 |
| 2.4.2 电导率分析 |
| 2.4.3 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.4.4 场发射扫描电子显微镜(FESEM) |
| 2.4.5 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.4.6 电化学阻抗谱及输出功率测试 |
| 第3章 高熵钙钛矿阴极材料LPNSBSCFNC的制备与研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 物相及化学相容性分析 |
| 3.2.2 成分分析 |
| 3.2.3 透射电子显微镜分析 |
| 3.2.4 电导率分析 |
| 3.2.5 电化学阻抗分析 |
| 3.2.6 单电池性能 |
| 3.2.7 微观结构分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 LnBa_(0.5)Sr_(0.5)Co_(1.5)Fe_(0.5)O_(5+δ)(Ln=La,Nd)的制备与表征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 物相及化学相容性分析 |
| 4.2.2 电导率分析 |
| 4.2.3 电化学阻抗分析 |
| 4.2.4 XPS分析 |
| 4.2.5 TEM分析 |
| 4.2.6 单电池性能 |
| 4.2.7 驰豫时间分布(DRT)分析 |
| 4.2.8 微观结构分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要成果 |
（7）高性能锂硫电池正极材料、隔膜设计及其电化学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂硫电池简介 |
| 1.2.1 锂硫电池优势 |
| 1.2.2 锂硫电池工作原理 |
| 1.2.3 锂硫电池面临的问题 |
| 1.3 锂硫电池正极材料研究进展 |
| 1.3.1 硫/碳材料 |
| 1.3.2 硫/杂原子掺杂的碳材料 |
| 1.3.3 硫/聚合物材料 |
| 1.3.4 硫/金属氧或硫化物等材料 |
| 1.4 锂硫电池负极材料研究进展 |
| 1.4.1 调控电解液组分稳定SEI膜保护锂负极 |
| 1.4.2 人工合成SEI层保护锂负极 |
| 1.5 锂硫电池电解液研究进展 |
| 1.5.1 液态有机电解液 |
| 1.5.2 聚合物凝胶电解液 |
| 1.6 锂硫电池粘结剂研究进展 |
| 1.6.1 有机溶剂型粘结剂 |
| 1.6.2 水系粘结剂 |
| 1.7 锂硫电池隔膜/夹层研究进展 |
| 1.7.1 碳材料修饰隔膜 |
| 1.7.2 聚合物修饰隔膜 |
| 1.7.3 无机材料修饰隔膜 |
| 1.8 本论文研究目的及内容 |
| 第二章 实验仪器与材料表征 |
| 2.1 实验药品与仪器 |
| 2.1.1 实验药品 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 材料性能表征 |
| 2.2.1 X-射线粉末衍射(XRD)分析 |
| 2.2.2 X-射线光电子能谱(XPS)分析 |
| 2.2.3 场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)分析 |
| 2.2.4 透射电子显微镜(TEM)分析 |
| 2.2.5 比表面及孔径(BET)分析 |
| 2.2.6 热重(TG/DSC)分析 |
| 2.2.7 红外光谱(FT-IR)分析 |
| 2.2.8 激光拉曼(Raman)分析 |
| 2.2.9 紫外-可见吸收(UV-vis)分析 |
| 2.3 电池组装与电化学性能测试 |
| 2.3.1 正极制备 |
| 2.3.2 隔膜制备 |
| 2.3.3 电池组装 |
| 2.4 电化学有关测试 |
| 2.4.1 循环伏安测试 |
| 2.4.2 电池阻抗测试 |
| 2.4.3 恒流及倍率测试 |
| 2.4.4 恒电流间歇滴定测试 |
| 2.4.5 对称电池测试 |
| 第三章 钛酸钡纳米材料用作锂硫电池正极材料的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 材料制备 |
| 3.2.2 电极制备和有关测试 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 材料结构及形貌表征 |
| 3.3.2 材料吸附及催化表征 |
| 3.3.3 电化学性能分析 |
| 3.4 本章结论 |
| 第四章 Co-NC@C核-壳碳纳米笼用作锂硫电池正极材料的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 材料制备 |
| 4.2.2 电极制备和有关测试 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 材料结构及形貌表征 |
| 4.3.2 电化学性能分析 |
| 4.4 本章结论 |
| 第五章 2D有机分子修饰隔膜用作锂硫电池隔膜的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 材料制备 |
| 5.2.2 电极制备和有关测试 |
| 5.3 实验结果与讨论 |
| 5.3.1 材料结构及形貌表征 |
| 5.3.2 电化学性能分析 |
| 5.4 本章结论 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（8）过渡金属氧化物氧还原/氧析出电催化剂的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 氧还原催化剂研究现状 |
| 1.2.1 贵金属氧还原催化剂概况 |
| 1.2.2 非贵金属氧还原催化剂概况 |
| 1.3 氧析出催化剂研究现状 |
| 1.3.1 贵金属氧析出催化剂概况 |
| 1.3.2 非贵金属氧析出催化剂概况 |
| 1.4 ORR和OER双效催化剂研究进展 |
| 1.5 钙钛矿催化剂研究进展 |
| 1.5.1 A位掺杂 |
| 1.5.2 B位掺杂 |
| 1.5.3 钙钛矿氧化物ORR/OER催化活性的关键因素 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 第2章 实验材料与研究方法 |
| 2.1 实验材料与仪器 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 仪器与设备 |
| 2.2 催化剂的物理表征 |
| 2.2.1 X射线衍射 |
| 2.2.2 X射线光电子能谱 |
| 2.2.3 透射电子显微镜 |
| 2.2.4 扫描电子显微镜 |
| 2.2.5 红外光谱 |
| 2.2.6 拉曼光谱 |
| 2.2.7 氮气物理吸附-脱附曲线 |
| 2.2.8 电感耦合等离子体发射光谱 |
| 2.3 催化剂的电化学测试 |
| 2.3.1 工作电极的制备 |
| 2.3.2 循环伏安测试 |
| 2.3.3 氧还原反应活性测试 |
| 2.3.4 氧析出反应活性测试 |
| 2.3.5 催化剂稳定性测试 |
| 第3章 Pt/NbO_2/Graphene催化剂的制备及ORR和OER性能的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Pt/NbO_2/Graphene催化剂的制备及物理表征 |
| 3.2.1 Pt/NbO_2/Graphene催化剂的制备 |
| 3.2.2 Pt/NbO_2/Graphene催化剂的物理表征 |
| 3.3 Pt/NbO_2/Graphene催化剂的ORR和OER活性研究 |
| 3.3.1 ORR性能研究 |
| 3.3.2 ORR反应活性增强机制探究 |
| 3.3.3 OER性能研究 |
| 3.4 Pt/NbO_2/Graphene催化剂稳定性研究 |
| 3.4.1 ORR稳定性 |
| 3.4.2 OER稳定性 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 LaMn_xCo_(1-x)O_3钙钛矿催化剂的制备及其ORR和OER性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 LaMn_xCo_(1-x)O_3催化剂的制备及物理表征 |
| 4.2.1 LaMn_xCo_(1-x)O_3催化剂的制备 |
| 4.2.2 LaMn_xCo_(1-x)O_3催化剂的物理表征 |
| 4.3 LaMn_xCo_(1-x)O_3催化剂ORR和OER活性研究 |
| 4.4 LaMn_xCo_(1-x)O_3催化剂电子结构和能带结构的优化及其对ORR和OER作用机制的探究 |
| 4.4.1 LaMn_xCo_(1-x)O_3催化剂中电子结构的优化及其对ORR作用机制探究 |
| 4.4.2 LaMn_xCo_(1-x)O_3催化剂中能带结构的优化及其对OER作用机制探究 |
| 4.4.3 LaMn_x Co_(1-x) O_3催化剂的稳定性研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 LaMnNiCoO_3催化剂的制备及其ORR和OER性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 LaMnNiCoO_3催化剂的设计及制备工艺优化 |
| 5.2.1 LaCoO_3钙钛矿中B位 Mn-Ni共掺杂催化剂的设计 |
| 5.2.2 A位La元素偏析及La2O_3的去除 |
| 5.2.3 LaMnNiCoO_3催化剂制备工艺优化 |
| 5.3 LaMnNiCoO_3催化剂的物理表征及ORR和OER性能研究 |
| 5.3.1 LaMnNiCoO_3催化剂的物理表征 |
| 5.3.2 LaMnNiCoO_3催化剂ORR和OER性能研究 |
| 5.4 LaMnNiCoO_3催化剂电子结构和能带结构的优化及其ORR和OER作用机制的探究 |
| 5.4.1 LaMnNiCoO_3中电子结构的优化及其对ORR作用机制的探究 |
| 5.4.2 LaMnNiCoO_3中能带结构对OER作用机制的探究 |
| 5.5 LaMnNiCoO_3催化剂的稳定性研究 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（9）铌掺杂的钙钛矿型铁酸盐SOFC阳极材料研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 固体氧化物燃料电池简介 |
| 1.2.1 SOFC结构与工作原理 |
| 1.2.2 电解质材料 |
| 1.2.3 阴极材料 |
| 1.2.4 阳极材料 |
| 1.3 钙钛矿氧化物阳极研究现状 |
| 1.3.1 钙钛矿氧化物阳极简介 |
| 1.3.2 提升钙钛矿氧化物阳极性能的策略 |
| 1.3.3 存在的问题 |
| 1.4 本论文研究目的、意义和内容 |
| 1.4.1 研究目的和意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第2章 铌掺杂La_(0.8)Sr_(0.2)FeO_(3-δ)新型阳极材料 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 LSFNb阳极材料的合成及物性研究 |
| 2.2.1 材料合成及结构稳定性研究 |
| 2.2.2 电输运性质研究 |
| 2.3 LSFNb阳极性能的研究 |
| 2.3.1 单电池的制备及组装 |
| 2.3.2 带有LSFNb阳极的电池性能测试及电极形貌 |
| 2.3.3 长期测试后电池的性能 |
| 2.3.4 LSFNb阳极耐硫性、氧化还原稳定性 |
| 2.3.5 LSFNb的 XPS分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 LSFNb阳极硫中毒及在直接碳固体氧化物燃料电池中的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 LSFNb阳极在高浓度硫化氢环境下的硫中毒机理研究 |
| 3.2.1 以氢气为燃料的电池性能 |
| 3.2.2 LSFNb阳极在含H2S的H2气氛中处理后的XRD测试 |
| 3.2.3 全电池在高浓度H2S环境中的性能演化 |
| 3.2.4 毒化的LSFNb阳极的表面研究 |
| 3.2.5 LSFNb阳极硫中毒的热力学计算 |
| 3.2.6 全电池硫中毒机理研究 |
| 3.3 LSFNb阳极在直接碳固体氧化物燃料电池中的应用 |
| 3.3.1 碳燃料的制备和电池测试 |
| 3.3.2 阳极和碳燃料的表征 |
| 3.3.3 DC-SOFC的电池测试 |
| 3.3.4 DC-SOFC的 LSFNb阳极形貌 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 钙钛矿铁酸盐阳极出溶金属纳米颗粒的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 LSFN阳极出溶Pd纳米颗粒的研究 |
| 4.2.1 材料合成及电池制备 |
| 4.2.2 材料表征 |
| 4.2.3 氢气吸附能力和电导率 |
| 4.2.4 电池测试 |
| 4.2.5 低浓度燃料条件下阳极的性能 |
| 4.3 部分分解的铁酸盐阳极的性能与出溶机理 |
| 4.3.1 材料合成及电池制备 |
| 4.3.2 PBFNO稳定性与形貌的研究 |
| 4.3.3 PBFNO阳极的性能 |
| 4.3.4 PBFNO阳极活化的机理分析 |
| 4.3.5 PBFNO阳极形貌演化与出溶机理 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 Ta掺杂La_(0.8)Sr_(0.2)FeO_(3-δ)新型阳极材料的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Ta掺杂LSF阳极的研究 |
| 5.2.1 材料合成及电池制备 |
| 5.2.2 Ta掺杂LSF材料特性的研究 |
| 5.2.3 Ta掺杂LSF阳极的形貌 |
| 5.2.4 Ta掺杂LSF阳极的性能 |
| 5.3 Ta掺杂LSF的第一性原理计算 |
| 5.3.1 计算方法 |
| 5.3.2 形成焓和氧空位形成能计算结果 |
| 5.3.3 Ta掺杂LSF体系态密度计算 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（10）二次电池层状锰基正极材料表界面的高分辨电子显微学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 二次电池的组成与工作原理 |
| 1.3 二次电池层状正极材料 |
| 1.3.1 锂离子层状正极材料 |
| 1.3.2 钠离子层状正极材料 |
| 1.4 二次电池正极材料表界面失效问题 |
| 1.4.1 表面结构重构 |
| 1.4.2 裂纹的形成-材料应力的集中 |
| 1.4.3 晶格中氧的释放 |
| 1.4.4 电解液分解与过渡金属溶解 |
| 1.5 本文的研究意义及研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 先进球差校正透射电镜表征技术及应用 |
| 2.1 球差校正电镜发展历程 |
| 2.2 电子显微镜的基本构造 |
| 2.3 先进透射电子显微镜的工作原理 |
| 2.3.1 透射电镜成像原理 |
| 2.3.2 透射电镜谱学原理 |
| 2.4 高分辨透射电子显微镜电池材料样品的制备方法 |
| 2.4.1 滴样法 |
| 2.4.2 超薄切片 |
| 2.4.3 聚焦离子束切割(FIB) |
| 2.5 先进透射电子显微术在二次电池材料中的应用 |
| 参考文献 |
| 第三章 富锂材料中O2释放诱发的衰退机理及改性策略研究 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 富锂材料制备 |
| 3.2.2 材料宏观结构及电化学性能表征 |
| 3.2.3 透射电镜微观结构及谱学表征 |
| 3.3 结果分析与讨论 |
| 3.3.1 富锂材料宏观结构研究 |
| 3.3.2 改性样表界面纳米异质结构的确定 |
| 3.3.3 异质结界面的STEM-EELS表征 |
| 3.3.4 循环后富锂正极材料的结构退化研究 |
| 3.3.5 富锂材料结构退化机理和改性机制的研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 钠电锰基材料中裂纹诱发的衰退机理及改性策略研究 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 钠电锰基材料制备 |
| 4.2.2 材料宏观结构和电化学性能表征 |
| 4.2.3 透射电镜纳米尺度表征 |
| 4.3 结果分析与讨论 |
| 4.3.1 钠电锰基材料晶体结构表征 |
| 4.3.2 充放电过程中结构演变和应力应变研究 |
| 4.3.3 钠电锰基材料结构演变机理研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 总结与展望 |
| 硕士期间学术成果 |
| 致谢 |
四、Surface segregation of La_2O_3 molecules in Mo La_2O_3 cathode materials（论文参考文献）
- [1]钙钛矿型铁/锰基氧化物的脱溶调控及其性能研究[D]. 蒋一兰. 吉林大学, 2021(01)
- [2]稀土掺杂富锂NiCoMn三元正极材料燃烧合成和包覆改性[D]. 王桢. 哈尔滨工业大学, 2021
- [3]固体氧化物燃料电池关键材料规律研究及优化设计[D]. 常希望. 北京科技大学, 2021(08)
- [4]中温固体氧化物燃料电池阴极材料的制备及性能研究[D]. 王浩聪. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [5]镁合金：成分、组织与阻燃[J]. 宋祥,王忠卫,曾荣昌. 中国有色金属学报, 2021(03)
- [6]钙钛矿型固体氧化物燃料电池阴极材料的制备与表征[D]. 杨权. 安徽理工大学, 2020(07)
- [7]高性能锂硫电池正极材料、隔膜设计及其电化学性能研究[D]. 高洪成. 华南理工大学, 2020(05)
- [8]过渡金属氧化物氧还原/氧析出电催化剂的制备及性能研究[D]. 孙佳. 哈尔滨工业大学, 2020
- [9]铌掺杂的钙钛矿型铁酸盐SOFC阳极材料研究[D]. 李敬威. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [10]二次电池层状锰基正极材料表界面的高分辨电子显微学研究[D]. 冯昱幛. 南京大学, 2020(02)