扫描率。循环伏安法曲线将对称形状从0.005 V•s -1至0.1 V•S -1保持,表明电极材料的放大能力。由于法拉第反应时间不足以高扫描速率,特定电容随扫描速率的增加而降低。图5C显示了在不同电流密度下TN-MO-S的充电偏差曲线。几乎对称的三角形轮廓表现出电极的电容和可逆特征。
†该材料基于美国能源部电力办公室(OE)的工作。这项研究使用了美国能源部(DOE)科学用户设施的高级光子来源的资源de-ac02-06ch11357。这项研究使用了美国能源部(DOE)科学用户设施办公室(DOE)由Brookhaven National Laboratory为DOE科学办公室运营的美国能源部(DOE)科学用户设施办公室的National Synchrotron Light Source II的Beamline 7-BM(QA)(QAS)。de-sc0012704。这项工作是在综合纳米技术中心进行的,该中心是科学用户设施,该办公室为美国能源部(DOE)科学办公室运营。我们感谢Andrea Bruck博士的海报设计。Sandia国家实验室是由霍尼韦尔国际公司(Honeywell International Inc.)全资子公司Sandia,LLC国家技术与工程解决方案公司管理和运营的多个实验室,该实验室由美国国家能源部国家核安全管理局(NANED NAUD SECUCTION ADVINOCATY)根据合同DE-NA0003525进行。
焊接可能对大多数表面固定技术组件的性能和可靠性产生强大的影响,包括板塔电容器。高质量的触觉电容器可能是唯一的组件类型,焊接模拟是筛选过程中的第一步。尽管如此,刺激后电容器的后焊后故障发生了,需要进行其他分析。爆米花是塑料包裹的微电路(PEM)的众所周知的效果,它也发生在芯片斜塔塔勒电容器中。焊接过程中零件对水分存在的敏感性的特征是水分灵敏度水平(MSL);但是,与PEM相反,没有用于建立触觉电容器的MSL的标准程序。尚未正确研究吸收水分对焊接相关降解和触觉降解的影响,并且尚无有关对聚合物和MNO2 tantalum tantalum Pacipitors焊接的敏感性差异的足够信息。在这项工作中,在回流焊接之前和之后,已经测试了16种类型的聚合物和9种类型的MNO2阴极斜向电容器。估算了焊接后的水分释放水平,并用于评估焊接过程中电容器变形的热机械分析。结果表明,在聚合物中,相似部分的水分吸收大约是MNO2电容器的两倍。MNO2电容器中这种故障类型与与房间条件相对应的偏差电压和相对较低的水分吸附水平也可能发生。在两种类型的零件中都可能发生案例的破裂和参数降解,但是MNO2电容器在第一个电动循环中以短路和可能的点火方式灾难性地失败。焊接前烘烤是一种有效的措施,以防止失败,即使在遭受爆炸式损坏的地段中也是如此。提出了建立MSL的烘焙和测试的建议。
快速的技术进步显着增加了电子DE VICE产生的热量。除了热量外,电子设备还因电磁波(EM)波而出现故障。因此,需要对具有高电磁干扰屏蔽有效NES(EMI SE)的热管理材料进行研究。在这项研究中,使用还原的石墨烯(RGO)和硝酸硼(BN)作为填充剂和环氧树脂作为基质制备复合材料。为了改善分散体,BN用羟基(BN - OH)表面处理。我们产生了无定形/晶体新颖的MNO 2张,它们与羟基表现出很强的相互作用,与填充剂和基质形成氢键。我们利用了新型MNO 2纸的无定形/晶体结构域中的强氢键。新型MNO 2张显着增强了RGO/BN - OH填充剂和环氧基质之间的界面兼容性。RGO和BN-OH填充剂能够均匀地分散在MNO 2张上。填充物的均匀分散剂有助于高效途径进行热量和电导传导,从而导致高电导率(16.12 s/cm),EMI SE(83.17 dB)和跨平面导热率(5.84 W/m•K)。由于RGO/BN - OH,MNO 2和环氧树脂之间的teractions强度,拉伸强度提高到78.36 MPa。
基于过渡金属氧化物[4]的Docapators。但是,这两种类型的超级电容器都是完美的。对于基于碳的EDLC,尽管它可以提供更高的功率密度,短充电和放电过程以及良好的稳定性,但能量密度限制在电极/电解质界面处有限的电荷分离以及活性材料的可用表面积[5]。对于依靠金属氧化物(仅用于MNO 2)的假性数据电容器,它具有较高的理论能力,自然丰度和环境能力,但循环寿命短和低功率密度[6]。因此,将碳基材料和MNO 2的复合材料是最佳选择。许多努力已经在这一方面进行了。例如,基于复合材料的超级电容器,例如石墨烯/MNO 2/碳纳米管(CNTS)[7],激光标记的石墨烯MNO 2 [8],MNO 2 @CNTS/CNTS [9] [9],都可以实现更高的能力,而大多数可以为其提供更大的功能,但可能会构成大多数的应用程序,因此,他们的范围很高,因此[10]的范围很高。因此,找到具有较高兼容性和低成本的碳材料作为复合材料的基础很重要。生物量前体,可以产生具有分层多孔结构和高表面积的活性碳(AC)的自然元素,满足了先前对自然界中的友好性和丰富性的要求[11]。如今,水热合成和电沉积法是制备生物碳/MNO 2复合材料的主要方法[12]。但是,这些方法不适合大规模生产。为了进一步降低生产成本大规模商业应用,一种可行的方法是将纳米结构化的MNO 2固定在红薯衍生的碳框架(SPCF)中,通过低体温溶液的生长技术,以生成SPCF,以产生与MNO 2 Nano 2 Nanopartects同步负载的SPCF。生成的复合材料SPCF/MNO 2显示出具有高特异性的电容性能(0.5 A/G时为309 f/g),并且具有良好的放电速率能力(在20 A/G时为94 f/g)。这些特性证明了SPCF/MNO 2复合材料作为超级电容器的竞争电极材料。
预插入已被广泛应用于其他分层材料(例如钒氧化物),以增强循环时的稳定性。选择充当结构稳定“支柱”的层间客人物种可以调整晶格间距,增强离子迁移率,通过与降低的V离子相关的浅供体水平赋予固有的电导率。38,44 - 48此外,水电池中存在层间水,筛选了嵌入离子和阴极之间的相互作用,从而导致更快的间隔过程。同样,也已经对紧密键合离子进行了前进的前进,以提高基于MN的阴极的性能。20预插离子的效应是每次切割离子和O和增强的结构稳定性之间的静电力。然而,这样的结论太模糊了,并忽略了前进前可能引起的结构转化,这使前插入的工作机理是未探索的区域。需要考虑和讨论结构 - 交换前阳离子和电化行为之间的性能关系。在这项工作中,分别通过SOL - 凝胶和热液方法制备了两种具有不同量K +的K + 2个伴侣。执行了详细的物理和电化学特征,以披露其在组成方面的差异和对电化学行为的影响。用K 0.28 MNO制造的Azibs 2- $ 0.1H 2 O(K 0.28 mo)在100 mA G 1下提供了相对较高的300 mA H G 1的特征。即使在高电流密度为2 A G 1的情况下,Azibs也表现出足够的特异性c c and 100 mA H G 1的能力,并在1000个周期内保持> 95%的容量,这是相关材料的最高水平。26,27相反,用K 0.21 MNO 2 $ 0.1H 2 O(K 0.21 mo)制造的Azib表现出较低的性能。通过系统的外部分析对能量存储机制进行了彻底研究。在整个循环过程中都观察到稳定的D -MNO 2原始相,以及Zn 4 So 4(OH)6 $ 5H 2 O(ZSH)相的可逆沉积/溶解,离子迁移和Mn Valence状态的同时变化。通过密度函数理论(DFT)模拟进一步划定了预介绍的K离子的潜在功能,
完整作者列表: 隋一鸣;华盛顿大学,材料科学与工程系 刘超峰;华盛顿大学,材料科学与工程系 邹佩超;清华大学,清华深圳国际研究生院能源与环境学部 詹厚超;清华大学,清华深圳国际研究生院能源与环境学部 崔远征;清华大学,清华深圳国际研究生院能源与环境学部 杨程;清华大学,清华深圳国际研究生院能源与环境学部 曹国忠;华盛顿大学,材料科学与工程系
由于锌资源丰富、成本低、安全性高,可充电锌基电池 (ZIB) 在大规模储能行业引起了广泛关注。然而,ZIB 的电化学性能仍需进一步提高以满足日益增长的储能需求。本文采用水热法制备了氧化石墨烯 (GO) 修饰的 MnO 2 复合电极 (MnO 2 -GO/GF),并以聚丙烯酰胺 (PAM) 为准固体电解质组装成柔性锌基电池。所提出的电池表现出优异的充放电时间超过 13,200 秒,并且在 2,000 次充放电循环后保持率为 100%。除了良好的抗弯曲变形能力外,柔性准固态 Zn//PAM//MnO 2 -GO 电池在 10 mA ⋅ cm − 2 时表现出优异的电池容量 1250.4 (0.1 mAh ⋅ m − 2 ),经过 5,000 次循环后仍具有 91.6% 的稳定性。结果表明,所提出的 MnO 2 -GO/GF 电极具有优异的电化学性能和稳定性,在由 ZIB 供电的下一代柔性可穿戴设备中具有巨大潜力。
Hong Jin Fan获得了新加坡国立大学的博士学位,随后在Max Planck Microsconture Physics和Cambridge大学进行博士后研究。 自2008年以来,他加入了南洋技术大学。 他的研究兴趣包括灵活的能量存储,用于氢生成和金属空气电池的具有成本效益的纳米材料电催化剂。 他的小组在能量研究中使用原子层沉积和等离子体技术。Hong Jin Fan获得了新加坡国立大学的博士学位,随后在Max Planck Microsconture Physics和Cambridge大学进行博士后研究。自2008年以来,他加入了南洋技术大学。他的研究兴趣包括灵活的能量存储,用于氢生成和金属空气电池的具有成本效益的纳米材料电催化剂。他的小组在能量研究中使用原子层沉积和等离子体技术。
