安大略省的能源部门是一个复杂的组织网络,负责能源网系统的不同方面。独立电力系统运营商 (IESO) 管理电力系统,以评估安大略省能源网的实时需求,并规划该省未来的能源需求。虽然该省目前向五个互连邻国(魁北克、马尼托巴、明尼苏达、密歇根和纽约)出口过剩能源 [1],但发展规划和技术支持预测表明,到 2026 年,该省对能源的需求将大于目前的供应量 [2]。作为回应,IESO 于 2023 年启动了长期 1 RFP 流程,目标是获得 4,000MW 的容量,以帮助满足 2027 年系统的需求 [3]。Hedley BESS 和 Elora BESS 项目是 RFP 流程的成功应用。
工业或个人用途会增加环境污染(例如水污染或二氧化碳产生)并且还会导致不利的健康影响(例如刺激、过敏反应或溶血问题)。 [6] 因此,必须找到一种环保且可持续的替代方案。Pickering 乳液以首次报道它们的科学家的名字命名,其特点是存在提供稳定性的界面活性粒子。 [7] 在油包水或水包油乳液的情况下,这些 Pickering 稳定剂会吸附在油/水界面上并发挥作用。 [8] 特别是,与传统的表面活性剂稳定体系不同,高胶体稳定性不是来自表面张力的降低,而是来自界面上物理屏障的形成。 [9] 纳米粒子的不可逆锚定可以通过考虑从两种不混溶液体界面解吸所需的高能量来解释。 [10] 因此,产生了强大的空间屏障,乳液具有很强的抗聚结、抗变形和抗奥斯特瓦尔德熟化能力,可以长时间有效地保护液滴。 [6]
在此情况下,我们最近建议使用四钌取代的多金属氧酸盐 (POM) Na 10 [Ru IV 4 ( β -OH) 2 ( µ -O) 4 (H 2 O) 4 ( γ -SiW 10 O 36 ) 2 ] (Ru 4 POM),它作为聚合物膜的防污剂表现出独特的行为。[3,4] POM 是 Mo、W 和 V 等金属的最高氧化态下的过渡金属氧化物。它们具有广泛的结构拓扑和多功能的化学和物理特性,特别是在催化应用方面[5],并且可以集成到广泛的功能支架 [6] 和薄膜中。[7] Ru 4 POM 具有突出的氧活性,这可以在水氧化过程中观察到[8],以及 H 2 O 2 催化歧化为 H 2 O 和 O 2 的过程中。 [9] 后一种过程很容易实现,不需要使用外部光/电触发器,也不需要调节 pH 值或温度,因此,只要将 Ru 4 POM 集成到小型设备或膜中,就可以很容易地利用它产生氧气泡。[10] 这些代表了一种有用的机械剂,有助于去除不可逆的污垢颗粒,也就是那些对传统膜清洗有抵抗力的颗粒,这些颗粒会堵塞膜孔并使其重复使用更加困难。在将 POM 嵌入聚合物基质的可能策略中[11],我们之前已经利用了所谓的表面活性剂包覆 POM(SEP)[12],通过反阳离子交换,旨在用长的两亲性四烷基铵链取代钠阳离子。具体来说,i)二甲基十八烷基铵 (DODA) 用于促进 Ru4 POM 在 CHCl3 中的溶解度,并允许与聚醚醚酮 (PEEK-WC) 形成合适的聚合物共混物;[3] ii)可聚合阳离子丙烯酰氧十一烷基三乙基铵 (AUTEA) 用作 POM 反离子和可聚合双连续微乳液 (PBM) 的组分,后者用作多孔聚醚砜 (PES) 膜表面的功能涂层。 [4] 然而,尽管具有良好的自清洁性能,尤其是对于后一种系统,但用于制备这些 SEP 的阳离子仍然很昂贵。在此,我们探索了使用埃洛石纳米管 (HNT) 作为支架,从而为该领域提供不同的视角
1 北京大学地球与空间科学学院造山带与地壳演化教育部重点实验室,北京 100871,中国 2 北京金羽能源科技有限公司,北京 100095,中国 * 电子邮件:xychuan@pku.edu.cn a 作者对这项工作的贡献相同 收到日期:2020 年 3 月 3 日/接受日期:2020 年 4 月 26 日/发布日期:2020 年 6 月 10 日 水系锌离子电池(ZIB)因其优异的安全性、成本效益和环境友好性而被公认为大规模储能最有希望的候选材料之一。然而,由于合适正极材料的可用性有限,ZIB 的应用受到阻碍。在本工作中,通过模板辅助热分解制备了多孔管状 MoS 2,其中以(NH 4 ) 2 MoS 4 为前驱体,以天然埃洛石为模板。作为一种有前途的锌离子电池正极材料,所制备的 MoS 2 在 0.2 A g -1 时表现出良好的比容量 146.2 mAh g -1 ,并且具有优异的循环性能,800 次循环后容量保持率为 74.0%。此外,所提出的 MoS 2 即使在 1 A g -1 时也表现出良好的倍率性能。这项工作为锌离子电池提供了一种有前途的正极材料,并为其未来在可再生能源存储中的应用开辟了新的可能性。关键词:MoS 2;热分解;埃洛石模板;正极;水系锌离子电池。1. 引言