高性能锂离子电池SiO/C复合负极材料研究

以SiO为硅源,柠檬酸为碳源,通过高能球磨和高温热解制备了一种循环性能优异的锂离子电池SiO/C复合负极材料.采用X-射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）对复合材料的物相和形貌进行了表征.具有孔状结构的柠檬酸热解碳对纳米SiO不仅具有良好的包覆效果,也能有效缓冲电化学嵌脱锂过程中硅颗粒释放出来的体积变化.电化学性能测试表明,SiO/C复合负极材料电极循环100次后容量仍高达803.1mA.h/g,容量保持率为89%.     

锂离子电池硅/碳负极材料的制备与应用

对锂离子电池中硅/碳负极材料的纳米结构、掺杂改性以及三元复合等制备工艺及其电化学性能、相关机理进行了总结。通过研究不同改性方法对硅/碳负极材料电化学性能的影响,以找到较为优异的改性路径。经过对比发现,通过采用纳米结构、原子掺杂以及三元复合的方法均可显著提升硅/碳负极材料的电化学性能。最后对硅/碳负极材料发展现状进行了简要分析,并对其研究前景进行了展望。     

Ag/AgCl/PDA-rGO无酶葡萄糖传感器的构建

利用多巴胺的自聚性能及还原性,采用一步法制备聚多巴胺/银复合物修饰的还原石墨烯复合纳米材料.采用的工作电极是玻碳电极,将制备的复合纳米材料滴涂在其表面,构建了无酶葡萄糖电化学传感器(Ag/AgCl/PDA-rGO).材料的结构和组成借助X射线衍射、拉曼光谱等仪器进行了表征和分析,表明本方法成功地将聚多巴胺和银复合物均匀地负载于还原石墨烯的表面,同时通过调节反应时间,改变和控制Ag/AgCl/PDA-rGO材料中聚多巴胺和银复合物的负载量.此外,使用交流阻抗技术和循环伏安法分析和研究了Ag/AgCl/PDArGO修饰电极的电化学性能.试验结果表明, Ag/AgCl/PDA-rGO构建的无酶葡萄糖传感器在葡萄糖浓度为5～9 mmol/L时,线性关系良好.     

锂离子电池多孔硅／碳复合负极材料研究

以硅粉、镁粉和葡萄糖为原料,采用高温固相烧结工艺及水热法制备了循环性能优异的锂离子电池多孔硅／碳复合负极材料．利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）对样品物相和微观形貌进行表征,研究了无定形碳包覆量对产物电化学性能的影响．无定形碳的存在,不仅对多孔硅粉的三维孔隙结构起到了支撑作用,也可有效改善复合材料的导电性能并有效缓冲电化学嵌／脱锂过程中多孔硅颗粒所产生的体积效应．电化学性能测试表明,10次循环后,多孔硅／碳复合负极材料平均每周次容量衰减为0．41%,100次循环后其可逆容量仍可维持在608．7mA·h／g．     

锂离子电池负极硅碳纳米复合纤维的储锂性能

为了实现硅纳米颗粒与一维碳纳米纤维的高效复合,提高硅材料作为锂离子电池负极的电化学性能,通过同轴静电纺丝法构造了硅碳复合结构(Si/C-C)的一维纳米纤维作为锂离子电池的负极材料.通过SEM、TEM、XRD和电化学性能测试对其结构、形貌、成分和电化学性能等进行分析.结果表明:Si/C-C纳米复合纤维的平均直径为500~700 nm,硅含量为22%~33%;在100 m A/g的电流密度下,经100圈循环后其可逆容量维持在1 000 m Ah/g,表现出较佳的循环稳定性和较高的可逆比容量.研究表明,一维复合纳米纤维电化学性能的提升主要归因于硅碳复合结构中一维纳米纤维为硅提供了保护层,一方面有效抑制了硅的体积膨胀,另一方面提升了硅的电子导电性并有效缩短了离子迁移路径.     

中间相炭-天然石墨球复合材料的制备及电化学性能

以煤焦油为原料在天然石墨球表面包覆一层中间相炭制备复合炭材料,研究中间相炭、天然石墨球和复合炭材料作为锂离子二次电池炭负极材料的电化学性能,并考察不同温度热处理得到的复合炭材料的电化学性能。研究结果表明：复合炭材料同时具有中间相炭及天然石墨球的优点;随着热处理温度的升高,复合炭材料的充放电容量有所降低,于700℃处理2 h的性能最佳,首次充电容量达378 mA.h/g,首次充放电效率为91.3%。复合炭材料在Li/C扣式电池中的循环性能得到提高,50个循环后容量保持率为96%。     

改性球形微晶石墨用作锂离子电池负极材料的研究

为了改善用作锂离子电池负极材料的球形微晶石墨的电化学性能,采用液相浸渍工艺在石墨颗粒表面上包覆一层树脂炭.结果表明:经包覆后,石墨颗粒表面更为光滑,其首次充放电循环效率从包覆前的81.0%提高到了92.7%,且首次可逆比容量也有所增加.     

硅/碳复合材料的高温热解法制备及其电化学性能

采用高温热解方法成功地合成了高容量硅/碳复合负极材料.通过X射线衍射分析、热重分析、扫描电子显微镜观察、透射电子显微镜观察、恒电流充放电测试、循环伏安法等手段研究了复合材料的性能.结果表明：硅/碳复合材料由Si、C以及少量SiO2组成;硅/碳复合材料中碳的质量分数约在39%左右;经电化学性能测试,在电流0.2 mA下,该硅/碳复合材料首次充电容量768 mAh·g-1,首次库仑效率75.6%,70次循环后可逆比容量仍为529 mAh·g-1,平均容量衰减率为0.44%.这些性能改善归因于硅/碳复合材料中碳的引进,硅表面存在的碳涂层提供了一个快速锂运输通道,降低了电池的阻抗并且充放电过程中稳定了电极的组成.     

锂离子电池正极材料Li[Li0.2Mn0.54Ni0.13Co0.13]O2的碳包覆研究

以过渡金属乙酸盐和氢氧化锂为原料,采用共沉淀方法制备了锂离子电池富锂正极材料Li[Li0.2Mn0.54Ni0.13Co0.13]O2并对该材料进行表面包碳.X射线衍射技术(XRD)、扫描电子显微技术(SEM)实验数据表明,该材料具有层状α-NaFeO2 结构.包碳后材料结构没有变化,表面覆盖上一层纳米级别的颗粒.电化学性能测试结果表明该材料包碳后在0.1 C (1 C＝180 mA/g),2.0 ～ 4.8 V电位范围内首次放电比容量高达259.0 mAh/g.包碳后首次放电比容量,倍率性能,循环性能均得到提高.采用电化学阻抗谱(EIS)研究包碳前后该材料的传荷阻抗,结果显示碳包覆材料的传荷阻抗明显减小,电子电导率得到提高,从而提高电化学性能.     

三明治结构高性能锂离子电池碳/氧化亚硅@石墨烯负极材料

氧化亚硅因其高理论比容量和丰富自然资源被认为是下一代高比能量锂离子电池负极材料之一。然而，氧化亚硅在充放电过程中由于较大体积变化引起电极结构不稳定，造成性能的衰减。本研究提出一种碳包覆层–氧化亚硅–石墨烯的三明治结构，有效提高氧化亚硅负极材料在充放电过程的结构稳定性。石墨烯和碳包覆层构建出一个围绕氧化亚硅颗粒的三维电子传输网络，不仅提高材料的电极反应动力学过程，而且能均化材料表面的局部电流和电极反应程度，实现材料体积的均匀变化。此外，存在于氧化亚硅和石墨烯之间的硅–氧–碳键可以增强颗粒在石墨烯片层上的附着强度，防止氧化亚硅在嵌脱锂过程中从石墨烯上脱落。得益于上述结构优势的协同作用，碳/氧化亚硅@石墨烯材料表现出优异的循环稳定性，在0.1 C倍率下循环100圈后比容量为890 mAh/g，容量保持率为73.7%。另外，材料经历前35圈电流密度从0.1 C到5 C的逐步上升的充放电循环后恢复到0.1 C的低电流后，仍表现出886 mAh/g的可逆比容量，对应容量恢复率93.7%，表明材料的倍率性能优异。该研究提供一种提高高容量型锂/钠离子电池负极材料结构稳定性的新策略。     

广义Zakharov-Kuznetsov方程的动力学行为和解析解

研究了等离子体中用于描述低频静电离子-声波的广义Zakharov-Kuznetsov方程的动力学行为和解析解.分岔和相图分析结果表明,平衡点类型为鞍点和中心点,存在一系列周期轨线和同宿轨线,不同的非线性项、色散项系数会影响平衡点的类型和稳定性.此外,还得到了广义Zakharov-Kuznetsov方程的解析解,包括周期解、孤子解和冲击波解.     

关于迭代算子DkGk的局部与全局的Lp-加权积分不等式

基于已有的作用于Dirac-调和方程解的迭代算子D^kG^k的L^s-范数不等式,利用广义Hölder不等式及相关的积分技巧,首先在域Ω的子区域上证明了作用于微分形式的迭代算子的局部加权积分不等式,然后将此进一步推广得到Ω上全局的加权不等式。     

图wn*pk的优美性

提出图wn*pk的概念,并在n≡0(mod 2)且n≥4,k≡1(mod 2),k≡0(mod 2)和n≡1(mod 2)且n≥5,k≡1(mod 2),k≡0(mod 2)时,证明图wn*pk是优美的.     

荷花图Dn,4*2 pm* St的优美性和奇强协调性

给出荷花图Dn,4^2＊pm＊St的概念,并证明当m≡0,1（mod4且m≥4）时,荷花图是优美且奇强协调的.     

关于差分方程xn=(A+xn-1p)/(B+xn-kp)正解的有界性

证明差分方程x_n=(A x_(n-1)~p)/(B x_(n-k)~p),n=0,1,2,…,(其中k≥2,A,B,p∈(0, ∞))在p~(k-1)≥k~k/(k-1)~(k-1)时,有无界的解,并且当p~(k-1)相似文献   

广义商高数的纯指数Diophantine方程ax+by=cz的解

运用Gel’fond-Baker方法证明,在m≥105r3时,丢番图方程ax+by=cz仅有正整数解（x,y,z）=（2,2,r）.其中r和m为正偶数,（a,b,c）=（|V（m,r）|,|U（m,r）|,m2+1）,V（m,r）+U（m,r）（-1）^1/2=(m+（-1）^1/2)r.     

关于fPn[f(k)]-c的零点

讨论fP”[f(k)]的值分布问题,其中f为超越亚纯函数,证明了在适当条件下fPn[f(k)]取任意非零有穷复数无穷多次.     

有限容量Geom/Geom/1/MWV离散时间排队

考虑有限容量Geom/Geom/1多重工作休假离散时间排队系统,系统容量为N.建立模型,给出状态转移概率阵,通过求解有限方程组,得出稳态下系统队长分布,并由此得到稳态下顾客消失概率、队长的PGF和平均队长、顾客等待时间的PGF.     

PbxNayYzF2x+y+3z+3m∶Erm3+上转换发光粉的低温燃烧合成及表征

采用低温燃烧合成（LCS）法一步合成了Pb_xNa_yY_zF_2x+y+3z+3m:Er_m3+氟化物体系1 550 nm响应的红外上转换发光材料. 通过正交实验研究了4种阳离子影响发光性能的主次关系及最佳配比,研究了燃料用量对晶相形成及上转换发光性能的影响. 采用X射线粉末衍射仪、透射电镜、荧光分光光度计（耦合1 550 nm激光器）等手段对样品的物相、形貌及发光性能进行了测试与表征. 结果表明:阳离子含量对红光发射强度影响的主次关系为Y3+,Pb2+,Na+,Er3+,最佳配比为Pb_0.004Na_0.003 Y_0.003 F_0.032:Er3+_0.004. 燃料取2.5倍理论用量时样品的结晶度和发光强度最高.      

玻色型反氢原子结构及氘核PB+1nB0和PF+1nF0结构函数的矩

摘要：根据费米型质子PB^ 1、中子nF^0、电子e^-1的超对称性伴子玻色型PB^ 1nB^0、-↑Ue^-,1↑B粒子,讨论反氢原子的结构,计算费米型氘核PF^ 1nF^0和玻色型氘核PB^ 1nB^0结构函数的矩,结果发现反氢原子的结构与目前观测到费米型反氢原子不同,氘核PB^ 1nB^0结构函数的矩的理论值与实验数据较好相符,PB^ 1nB^0结构函数的矩的计算结果比PB^ 1nF^0要大,增大的值是由于费米型中性矢量反轻子-↑l0F,T结构函数的贡献所致。