最低学时和 GPR 要求:该学位要求 120 学时,最低 GPR 为 2.000。学生必须在德克萨斯 A&M 大学完成至少 36 个小时的 300-400 级课程
用于大规模应用的能源存储,例如电动性和电网存储,需要电池在其性能,安全性,能量密度以及更重要的是最终成本方面符合某些严格的标准。1–10当前的现状电池技术仍然没有满足这些要求。在当前快速发展的电池行业的情况下,研究效果主要集中在两种方法上:第一种方法涉及逐步改进良好的锂离子技术,第二种方法侧重于对其核心组件(LI-ION电池电池)进行重大修改。后一种方法激发了对替代性移动阳离子(例如Na-ion,使用金属阳极的使用以及固体电解质来创建固态电池的开发)的广泛研究。这些液化后策略可以合并为特定的应用程序要求。10–12
ag,Cu和SN的电催化剂有望在气体扩散电极上还原性动力学和效率。ag,Cu,SN硫化物催化剂尤其可能会提供改变的电子适用岩和产品选择性,同时仍然易于在可缩放的合成路线中制造。比较Cu 3 SNS 4,Ag 3 SNS 4,Cu 2 S,SNS和AG 8 SNS 6的CO 2降低(CO 2 RR)在100 mA cm -2时的Cu 3 SNS 4,Cu 2 S,SNS和AG 8 SNS 6,甲酸甲酸甲酸盐被认为是Cu 3 SNS 4和AG 3 SNS的FARADAIC 57%的主要CO 2 RR。通过X射线光电子光谱(XPS)和X射线衍射的表征揭示了CO 2 RR期间相应硫化物物种的Ag 3 Sn和Cu 3 Sn合金的形成。但是,在-100 mA cm -2时2小时分解为CuO和SNO的Cu 3基电极表面,XPS可以通过XPS删除表面层后检测到相应的电极表面上的金属AG 3 SN位点。使用密度函数理论,计算 *H, *CO和 *OCHO的结合能在Cu 3 Sn和Ag 3 SN上计算以鉴定可能的催化位点。因此,发现SN会呈现Cu和Ag高含氧化性,从而导致羧基功能的吸附,从而使甲酸盐产生能够甲酸盐产生,其部分电流密度高达162 mA CM -2。
我们介绍了新的基于奎诺林的共价三嗪框架(quin-ctf)的设计和合成,该框架将两个光活性片段结合在其结构(三嗪和喹啉部分)之内。通过将这种CTF材料与氟二氧化钛(F-TIO 2)杂交,我们准备并表征了具有增强性能的光催化剂,从而利用了两个成分之间的协同作用,以使水中的污染物光降解在水中。该F-Tio₂@CTF杂交系统被评估用于甲基蓝色染料的光催化降解和药物化合物,例如环丙沙星作为模型水污染物。含有少量CTF(0.5、1和2 wt。%)的杂种材料达到了显着的光降解效率,其表现明显优于其单个对应物。使用F-TIO 2催化的此类过程中涉及的反应性氧化剂(ROS)与使用原始Quin-CTF或其混合材料时所涉及的反应性氧化物种不同。此外,杂种材料表现出可重复使用性,可在多个周期内保留高光催化活性。因此,这项工作强调了一种有希望的策略,即通过将少量基于CTF的系统(例如二氧化钛)纳入少量基于CTF的系统来设计具有成本效益且环保的光催化系统,从而提供了可持续且有效的解决方案,以缓解水污染。
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更广泛的背景地球的锂储量既有限制和分布不均,在满足全球电气化驱动的不断增长的需求方面提出了重大挑战。鉴于锂离子电池(LIB)的局限性,探索替代电池技术已经变得至关重要。钠离子电池(SIBS)代表了一种有希望的替代方案,由于丰富的钠资源及其低成本而引起了对储能系统和低速电动汽车应用的关注。含钠的过渡金属分层氧化物,普鲁士蓝色类似物和聚苯二醇化合物是SIBS的阴极材料的主要类别。中,具有稳健且稳定的P – O共价键具有固有的安全性,高氧化还原电位以及化学和热稳定性,具有稳定和稳定的Polyanion型阴极。然而,[PO 4]的重3D框架和绝缘特性导致容量递送有限(O 110 mA H G 1),低电子电导率和缓慢的反应动力学,这不可避免地导致电化学性能差。结果,具有高容量,循环寿命和快速反应动力学的高级阴极材料的发展具有重要意义,但它仍然是一个巨大的挑战。在这里,设计和优化了嵌入多孔碳框架中的集成聚苯式氧化物阴极,以增强Na-ion储存性能,该储存性能远远超过了NA 3 V 2(PO 4)3(PO 4)3(PO 4)3和出色的快速充电能力的理论能力,并在半层和AH级别的袋中的较长的循环寿命以及较长的循环寿命。此外,我们通过结合先进的表征技术和理论计算,例如原位X射线衍射,球形像差校正的透射电子显微镜技术,X射线吸收接近边缘结构,密度的功能理论理论计算,和comsol ysol ysimssics yourculation columpulations offeculation和comsol ysimiss,我们 揭示了这种集成阴极的自发激活和传输机制。 这项工作表明,集成阴极中的协同作用可以推动高级阴极材料的开发,以进行高能密度,快速充电和长寿命钠离子电池。揭示了这种集成阴极的自发激活和传输机制。 这项工作表明,集成阴极中的协同作用可以推动高级阴极材料的开发,以进行高能密度,快速充电和长寿命钠离子电池。揭示了这种集成阴极的自发激活和传输机制。这项工作表明,集成阴极中的协同作用可以推动高级阴极材料的开发,以进行高能密度,快速充电和长寿命钠离子电池。
本研究使用自动喷雾热解系统提出了一种高通量筛选方法,通过将宽带gap辣椒质化与CUS相结合,以发现新型的P型透明导电材料(TCM)。此方法不仅消除了通常与传统材料筛查技术相关的停机时间,而且还可以显着减少制造时间,同时优化处理参数。通过整合实验和计算技术,该方法对材料中电导率和透明度的机制提供了深入的了解。与传统的方法相反,该方法通过掺杂宽带氧化物的掺杂来实现高性能P型TCM,而这种方法始于高导电性的P型材料,CUS,CUS,并通过掺入MG来提高透明度,从而削弱P – D耦合并引起不形态的MG。此过程导致CUS – MG候选者具有P-Type TCM的最高价值数字。该策略不仅引入了一种新的机制来解释观察到的特性,而且还建立了一个多功能框架,以加速各个领域的材料发现和优化。
特别值得注意的是它们的优质功率密度,虽然具有较低的能量密度,但其高约十倍。这种独特的特征使超级电容器与电池结合使用,以满足峰值功率需求或能量收集系统,以便在短时间内从可再生资源中收集电力。典型的超级电容器由一个分离器,两个电极和一个电解质组成。大多数市售的超级电容器都利用液体有机电解质,例如乙腈中的四乙基氨基铵4虽然这些电解质提供了相对较高的离子迁移率和快速电荷/放电动力学,但由于电解质泄漏的可能性,它们的使用显着和环境风险很大,因此需要用刚性和可靠包装的超级电容器开发以包含液体电解质。包装降低了能量密度,因为用于封装的材料增加了设备中非活性组件的比例。此外,这些液体电流不太适合在可穿戴,可伸缩或exible电子设备中的新兴应用中,在这种应用中,薄和extiblesible是至关重要的。这些限制强调了能够满足下一代电子设备更严格要求的高级超级电容器的需求。由于消除了与液体相关的泄漏风险和易度问题,固体电解质可增强安全性。11然而,它们避免了缺点,例如缺乏,室温下离子电导率较低以及电解质和电极之间的界面问题,从而限制了它们在可穿戴电子中的应用。5,6为了解决这些局限性,凝胶聚合物电解质(GPE)已成为一种有希望的替代方案,将固体电解质的安全性和稳定性与液体的质量和较高的离子诱导相结合。7 - 10 GPE可以归类为异质(相分开)和均匀(均匀)凝胶,而异质GPE是最常见的。这些由带有互连孔的聚合物网络与电解质相互连接,其中离子转运主要发生在肿胀的凝胶或液相中。在环境温度下,许多GPE表现出约10-3 s cm -1的离子电导率,显着改善了超级电容器的电化学性能。
材料构成重要的环境挑战。它们是从不可再生资源中得出的,涉及生产过程中的高能消耗,并且是不可生物降解的,在生命周期结束时有助于土地ll废物。基于聚合物的泡沫可以逐渐释放化学物质(例如,甲醛,氰化氢和在操作和处置过程中的异氰酸酯等VOC,带来与健康相关的风险。11,12与其生产的密集能源需求相关的高碳排放也加剧了气候变化,这迫使对可持续替代方案的迫切需求。13在各种可持续材料中,源自生物量的绝缘材料(例如菌丝体复合材料(MBC))提出了有希望的替代方案。4 - 9,14,15菌丝体是真菌的营养部分,可以从生物质资源中种植,以形成有价值的复合材料。15,16这些基于菌丝体的复合材料具有多种优势,包括生物降解性和低体现的碳,因此有可能应用于减少温室气体排放的可能性。主要是因为它们的低能量制造过程和农业废料的利用,基于菌丝体的复合材料与基于石油的绝缘材料(如挤出的聚苯乙烯(XPS))相比具有重要的环境优势。菌丝体涉及的阶段