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研究电容论文

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研究电容论文

成果简介

本文,浙江大学王树荣教授团队在《ChemElectroChem》期刊 发表名为“Preparation of Nitrogen and Sulfur Co-doped and Interconnected Hierarchical Porous Biochar by Pyrolysis of Mantis Shrimp in CO2 Atmosphere for Symmetric Supercapacitors”的论文, 研究以螳螂虾壳为原料,CO2为活化剂,通过一步热解活化制备多种N、O、S自掺杂生物质碳材料(MSCs)。

通过控制热解温度来调节碳材料的物理和化学性质。在这项研究中,MSCs 材料的最大比表面积 (SSA) 和孔体积分别为484.5 m 2  g -1和0.291cm 3  g -1在 700 C 时达到。此外,在表征试验中发现,氮和硫等杂原子已成功引入碳微观结构中。 MSC-750含有高达9.46%的N和0.52%的S ,虽然SSA只有431.6m2g-1 时,6MKOH对称超级电容器在1Ag-1下的比电容在所有样品中达到最大值 144.2Fg -1,这是由于其高含量的杂原子官能团产生的赝电容。

图文导读

图1、(a)–(d) 分别为样品 MSC-600、650、700 和 750 的 SEM 图像;(e) 和 (f) MSC-700 和 MSC-750 在高倍率下的形态学图像。

图2、(a)–(b) MSC-750的TEM图像;(c)–(i) MSC-750选定区域的TEM-EDS图像。

图3、(a) MSCs的拉曼光谱和 (b)XRD图。

图4、MSC的电化学性能

图5、(a) 奈奎斯特曲线;(b) 比电容的虚部(C“,vs 频率);(c)-(f) 两个串联的硬币型超级电容器分别用于点亮白色和红色 LED。

小结

通过二氧化碳一步热解活化螳螂虾壳制备多元素共掺杂多孔生物质活性炭材料,并将其应用于对称超级电容器。这些结果表明MSC-750是一种很有前景的超级电容器电极材料,为水产品的高附加值加工利用开辟了新途径。

文献:

几个典型的地球物理学原理论文

在现实的学习、工作中,大家总少不了接触论文吧,论文是描述学术研究成果进行学术交流的一种工具。那么,怎么去写论文呢?以下是我整理的几个典型的地球物理学原理论文,希望能够帮助到大家。

题目:

浅谈几个典型的地球物理学原理

摘要:

地球物理学是以从固体内核至大气圈边界的整个地球为研究对象的地矿类学科,所涉及的基本原理涵盖物理学、地球化学、地质学等多个学科的综合内容,对学生的逻辑思维能力和数值计算能力要求很高。本文重点对解决地球物理学问题所必需的几个基本原理进行了总结性的论述。

关键词:

典型;地球物理;原理

从地球物理学的组成来看,主要分两种,其一是研究大尺度和一般原理的,叫理论地球物理学;其二是勘查石油、金属、非金属矿或解决其它地质问题的,叫应用地球物理学。显然,理论地球物理学是实际应用的前提,而有关地球物理学的基本原理则是理论内容最基础的部分。

一、地球形状与重力分布的重力学基本原理

地球是太阳系中的一颗行星,它有自转和公转运动。通俗说地球形状是两极稍扁,赤道略鼓的椭球体。对地球形状的研究是大地测量学和固体地球物理学的一个共同课题,其目的是运用几何方法、重力方法和空间技术,确定地球的形状、大小、地面点的位置和重力场的精细结构,地球的形状主要是由地球的引力和自转产生的离心力决定的,且地球非常接近于一个旋转椭球,其长半轴为6378136米,扁率为1∶298.257。严格而言,地球形状应该是指地球表面的几何形状,但是地球自然表面极其复杂,所以从科学上,人们都把平均海水面及其延伸到大陆内部所构成的大地水准面作为地球形状的研究对象,因为大地水准面同地球表面形状十分接近,又具有明显的物理意义。但是大地水准面还不是一个简单的数字曲面,无法在这样的面上直接进行测量和数据处理。而从力学角度看,如果地球是一个旋转的均质流体,那么其平衡形状应该是一个旋转椭球体。于是人们进一步设想用一个合适的旋转椭球面来逼近大地水准面。要确定这一椭球,只需知道其形状参数(长半轴a,扁率α)和物理参数(地心引力常数GM和旋转角速度ω)即可。同大地水准面最为接近的椭球面称为平均地球椭球面。如果能确定大地水准面与该椭球面之间的偏差,亦即大地水准面与椭球面之间的差距(大地水准面差距N)和倾斜(垂线偏差θ),则大地水准面的形状可完全确定。

地球的重力源于牛顿的万有引力定律,即宇宙空间任意两质点,彼此相互吸引,其引力大小与他们的质量成积成正比,与他们之间的距离平方成反比。地面点重力近似值980Gal,赤道重力值978Gal,两极重力值983Gal。由于地球的极曲率及周日运动的原因,重力有从赤道向两极增大的'趋势。地球上重力的大小与方向只与被吸引点的位置有关,理论上应该是常数,但重力是随时间变化而变化,即相同的点在不同的时刻所观测到的重力不相同。

二、地震及弹性波在地球内部的传播规律

地震波是地下传播的震动,必然与岩石的弹性有关,一般都假定岩石是一种完全弹性体。科技小论文在地震波计算中,地球介质可以做为各向同性的完全弹性体来对待。而在地震波理论中,通常把地球介质当作均匀、各向同性和完全弹性介质来处理,只是一种简化的假定。实践证明,这种假定可以使分析大大简单,并且在多数情况下可以得到与观测结果颇为符合的结果。研究地震波在地球内部传播的问题,主要有动力学和运动学两种方法。动力学方法是直接求解波动方程,研究平面波在平界面上的反射、折射,均匀半空间及平行分层空间中的地震面波,以及球对称模型的地球的自由振荡。该方法相对繁琐,本书不做介绍。我们介绍的是第二种方法:运动学方法,就是将波动方程的求解简化成波传播的射线理论,用地震射线这一概念,研究地震波在地球内部传播的运动学特征。

地震波在地球内部的传播研究,主要是基于以下几个基本原理,其一是惠更斯原理,即在均匀弹性介质中,点振源产生球面波向周围传播,当距离r趋向无穷大时,球面波前的半径很大,曲率很小,此时球面波蜕变成了平面波;其二是费马原理,即地震波沿射线的旅行时间(传播)与沿其它任何路径的旅行时间相比为最小,换言之,波总是沿所使用旅行时间最少的路径传播,又叫费马最小原理和射线原理。

总结来讲,惠更斯是从波前面的角度来描述波在介质空间中传播的规律,而费马原理则从波射线的角度来描述波的传播规律。

三、地球磁现象和地球电性质

地球磁现象是指地球周围空间分布的磁场。地球磁场近似于一个位于地球中心的磁偶极子的磁场。它的磁南极(S)大致指向地理北极附近,磁北极(N)大致指向地理南极附近。其磁力线分布特点是赤道附近磁场的方向是水平的,两极附近则与地表垂直,地球表面的磁场受到各种因素的影响而随时间发生变化,地磁的南北极与地理上的南北极相反。地磁场包括基本磁场和变化磁场两个部分。基本磁场是地磁场的主要部分,起源于地球内部,比较稳定,属于静磁场部分。变化磁场包括地磁场的各种短期变化,主要起源于地球内部,相对比较微弱。地球变化磁场可分为平静变化和干扰变化两大类型。地磁场强度大约是0.5—0.6高斯。

根据大气电现象的探测,从静电角度来看,地球和大气近似形成一个漏电的球状电容器。由大气电测量表明:接近地球表面的电场是垂直指向地球表面,在晴天情况下,其数值约为E=100V/m,而地球表面上的电荷密度—8.85×10—10C/m2,由此可计算得知,地球表面上携带总负电荷量为4.51×105C,大气的电流密度约为—3×10—12A/m2。总电流约为1350安培,大气中消耗的总电功率P=5.2亿瓦。整个地球由于自转使正负电荷分开,正电荷分布在地核,负电荷分布在地表,进而在外层产生一个环形电流,电流方向自东向西(电流方向与负电荷运动方向相反),由此产生了由南向北的地磁。

四、结语

了解地球物理学的基本理论和基本原理,有助于学生自我知识框架的建立,同时对地球物理学的整体内容有非常好的梳理作用,笔者也建议广大在校学生能够从最基础的内容开始研究,以便于后期在深造上具备一定的优势。

参考文献:

[1]滕吉文.中国地球物理学研究面临的机遇、发展空间和时代的挑战[J].地球物理学进展,2007,04:1101-1112.

[2]汤井田,任政勇,化希瑞.地球物理学中的电磁场正演与反演[J].地球物理学进展,2007,04:1181-1194.

[3]陈运泰,滕吉文,张中杰.地球物理学的回顾与展望[J].地球科学进展,2001,05:634-642.

[4]霍振华,戴世坤,蒋奇云.地球物理学中的电磁场积分方程正演[J].地球物理学进展,2014,02:742-747.

电磁兼容研究内容论文

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辐射与干扰,研究电子电器产品的对外干扰与对外干扰的免疫性,既要保证产品尽量减小对外产生的干扰也要保证产品能接受一定程度的外部干扰而不工作异常。

人们为了有效的控制电磁骚扰,首先得了解电磁骚扰的特性和它的传播方式。如根据电磁干扰频谱分别可以了解电磁干扰特性是属于窄带的还是宽带的;根据作用的时间可以把电磁干扰分成连续的、间歇的或者瞬变的。按传播方式电磁干扰又可以分为传导、辐射、感应或共地阻抗耦合等几类。 2、电磁兼容性设计的研究 电磁兼容性设计包括两方面内容:一是干扰控制技术的研究;二是效/费比的综合分析。干扰控制就是采用各种措施,从电路、结构、工艺和组装等方面控制电磁干扰。干扰控制技术的研究又必然促进高效能元器件、功能模块和新型防护材料的研制。 所谓效/费比就是对采取的各种电磁兼容性措施进行成本和效能的分析比较。如果工程设计中既满足了高性能指标,又达到了花费最少的目的,就获得了很好的效/费比。 3、电磁兼容性频谱利用的研究 无线电频谱是一个有限的资源,如何合理的利用无线电频谱、防止频谱污染、消除电磁干扰对武器装备和人体的危害、预防电子系统之间和系统内设备之间的相互干扰,已引起各国的高度重视。我国也已成立了专门的管理机构。

电子合同论文的研究内容

电子合同内容跟普通合同一样,只是载体不一样。不过电子合同要注意合同效力,需要对签合同的电子方式进行确定哦。

电子合同(一) 电子合同简介电子合同有广义与狭义之分。广义上的电子合同是指利用一切电子手段所签订的合同,包括电报、电传、传真、计算机处理系统等。狭义上的电子合同只指利用处理系统通过数字信息的传输所签订的合同,其表现形式主要是电子数据交换和电子邮件等。电子合同的概念和性质一般来讲,电子合同①就是指合同双方当事人以互联网为载体,通过电子数据交换(Electronic Data Interchange/EDI)而达成的非纸制数字化合同。对于电子合同的概念,各国立法的规定没有太多的区别,我国也采取了这种观点。但是对于电子合同性质的界定上,则存在很大的分歧,即到底将电子合同作为书面合同的特殊形式予以规定,还是将电子合同作为与书面合同、口头合同并列的第三种合同形式单列出来的分歧。总体而言,国内学者大多赞同前一种观点,认为电子合同就是书面合同在电子商务环境下的特殊形式,电子合同实质上就是“无纸化的书面合同”。1996年6月14日,联合国国际贸易委员会第29届年会通过了《电子商务示范法》,这项示法通过允许贸易双方通过电子手段传递信息,签订买卖合同和进行所有权转让,这样,以往不具备法律效力的电子合同和传统的文本合同一样得到了法律的承认,。我过1999年实施的《合同法》也在规定中引入了数据电文的形式,从而在法律上承认电子合同的合法性。(二) 电子合同和传统合同的区别电子合同与传统合同的区别电子合同,实际上是合同概念的进一步延伸,它与传统合同的区别表现在:其一,交易平台不同。传统合同的交易一般为店堂交易,主要表现为面对面的行为,在空间存在一个可以相互了解的可能性。而电子合同则是在虚拟市场完成的,交易各方行为人大多是互不见面的,合同内容等信息都记录在电子载体中,其行为出发点主要是对方的信誉以及认证机构的反馈信息上。其二,保障体系不同。传统合同的保障系统主要是法制的完善,即法律规定的健全和执法的有力。而电子合同的保障则来自法律的应用和技术的控制。应当说,电子合同的保护更多是技术问题,包括效力问题、管辖问题、证据问题、付款问题等等,都离不开技术的控制。另外,由于电子合同信息存在于网络,不仅可能受到物理灾难的威胁,更有可能受到来自网络病毒的攻击,而造成系统的瘫痪与数据的消失,因此,它具有不稳定性。其三,利益安全不同。传统合同由于采取纸质书写形式,并且加盖公章,行为人各方都保留了不易修改的有效合同文本,在一般意义上说,被篡改的机会不多。而电子合同则不同,电子合同行为是在计算机中操作的(包括设立、变更甚至修改与储存),加上其合同信息以磁性介质保存,是无形物,因此从技术上说,修改或者伪造可以不留任何痕迹,具有易改动性。其四,条款格式不同。传统合同的书写形式一般有条文式、表格式、条文表格式三种基本格式,实践中以条文式为主,即是由当事人通过协商而形成双方权利义务的主要内容。在电子合同中,格式条款为最常见方式,而这种条款通常是由要约方单方做出的。(三) 电子合同的生效时间现实生活中经常遇到在网上订购以后,却不付款或不接收物品的事情。这就涉及到合同成立的时间问题。有人提出网上订购时,若使用在线支付,则款项被划出账户时合同成立,若使用邮寄付款,则以邮戳为准。这显然对商家不利。那么未付款的合同是否成立呢?我国《合同法》规定承诺生效时合同成立。采用数据电文形式订立合同,收件人指定特定系统接受数据电文的,该数据电文进入该特定系统的时间,视为到达时间;未指定特定系统的,该数据电文进入收件人的任何系统的首次时间,视为到达时间。实际上,消费者在点击“确认”时,即已做出了“承诺”,合同已告成立。至于付款方式,实际上已进入了合同履行阶段。(四) 电子合同的安全问题由于电脑记录具有不留痕迹加以修改的特性,因此安全问题是阻碍电子商务发展的一个重要问题。如何解决该问题,有人提出指纹辨别技术、生物测量法等,这虽然安全,但在实行上却有很大的技术困难,有人提出在采用电子合同订立前,先采用书面形式,这使原本方便快捷的电子合同大打折扣。国际上通行的做法是采用电子签名技术。(五) 对电子合同的思考电子合同在本质上并没有改变传统合同的性质,它只是书面合同形式的创新。传统合同法理论认为,合同是双方当事人意思表示一致的产物,是经过要约与承诺两个意思表示完成的,在本质上是当事人自由意志的体现。电子合同虽然主要是在Internet平台上通过数据电文的传输而订立,但仍然是双方当事人意思的体现,没有也不可能对传统合同制度构成威胁。因此,电子合同的订立、效力、履行、转让、消灭以及违约责任等问题,现行合同法完全可以规范。同时,电子合同这种新型的合同形式又是传统书面形式的突破,其所带来的当事人身份的确认、信息的真实性、电子合同证据的效力等问题是现行法律难以规范的。

首先电子合同的形式最大的问题就在于签署的安全性,是否能够防篡改,这是决定性电子合同能否被大家所接受的因素!电子合同具有与纸质合同相同的法律效应,但并不是通过任何形式签订的电子合同都是合法有效的。必须通过第三方电子合同平台签署以及采用可靠的电子签名签署才能保证其合法有效。在签署过程中锁定签约主体真实身份、有效防止文件篡改、精确记录签约时间的电子合同才能被法律认可。电子合同其实是合同的一种新形式,所以除遵守合同法的规定外,还应适用电子签名法的规定。签署电子合同是,签署方最好在合同条款中先约定使用电子签名、数据电文、电子存证,选择由权威可靠第三方认证的电子签名和第三方签约平台。研究电子合同的意义,还的从企业内部的运作来看。其实由于互联网的普及,越来越多的企业的工作流程都已经在线上就可以完成,如果使用纸质合同其实是跟不上企业线上业务的开展,会使得企业在线上发展业务,线下签订,并且耗费无数的精力、时间、寄送费用等等。使用电子合同可以为企业提升效率,具体来说:签订不用面对面,无论何时何地在网络就可完成缔约;另外签署完成后数据保存在云端,可以随时调取,随时查看,不需要到专门的合同档案管理室查看;其次对于异地签署合同来说,可以免去快递来快递去的麻烦,在一条合同签署的业务流程上,需要多人签署,一个人对一个人就需要一天,计算下来,签署的合同的实效性就耗费在不能即使传达的繁琐流程之上;另外签署还可以嵌入到企业的信息化管理系统之中,直接通过调取接口即可单点登陆实现便捷签署.....这些在传统的签署场景之中都是不具备的。另外由于我国的信息化进程发展迅速,电子合同的发展其实也是随着互联网的变革顺应时代而产生的,这对于我国电子商务的发展也有很大的促进作用。虽然电子合同签署便捷,但是其背后如何让用户安全有效的实现签署过程,为个人及企业构建交易闭环才是研究电子合同最大的意义!希望能帮助到您!

可以以以下题目展开:1、B2B电子商务对交易成本的影响的实证分析.2. B2B电子商务框架结构.3. BtoB电子商务的主要技术.4. EDI在电子商务中的应用与安全5. PDA在移动电子商务中的应用6. PKI构建安全电子商务的基石7. XCBL及其在2BB电子商务中的应用8. XML技术和电子商务的发展9. 把电子商务引入图书营销.10. 产地证电子签证与贸易链电子商务11. 从电子商务走向电子业务.12. 从范式的转变看证券电子商务13. 戴着锁链跳舞──发展电子商务的法律环境.14. 电子商务课税研究的国际动向与借鉴15. 电子商务的发展对第三产业结构的影响.16. 电子商务时代网络营销的变迁17. 电子商务的发展创新与环境构筑18. 电子商务的相关问题与对策分析19. 电子商务安全协议的特征及企业对策20. 电子商务的安全机制与体系结构模型21. 电子商务环境下的敏捷制造研究22. 电子商务犯罪初论23. 电子商务的风险及其安全管理24. 电子商务环境下审计的必要性和特殊性25. 电子商务环境下物流企业经营战略分析26. 电子商务时代和信息时代的供应链管理与物流配送27. 电子商务环境下物流业发展对策探讨28. 电子商务时代的物流配送思考29. 电子商务对企业的影响与对策30. 电子商务对商品价格的影响31. 电子商务对渠道的影响32. 电子商务模式分析及展望33. 电子商务环境下的供应链管理34. 电子商务对工业企业的影响.35. 电子商务时代的新型市场结构36. 电子商务对现代企业管理的影响.37. 电子商务的交易费用基础和发展障碍38. 电子商务的安全性和SET技术.39. 电子商务时代对会计假设的影响40. 电子商务对会计的挑战与影响41. 试论企业电子商务的风险控制42. 试论电子商务与高新技术产业发展战略43. 数字双签名及其在电子商务中的应用.44. 网络经济时代下的传统企业电子商务化45. 电子商务发展的现状、难题及对策分析46. 电子商务的发展.47. 电子商务发展中的问题与对策48. 电子商务发展的税收政策研究49. 汽车企业电子商务实施浅析50. 西部地区发展电子商务的途径.51. 西安杨森的电子商务站点案例研究52. 香港中小企业电子商务应用现状.53. 新经济时代中国电子商务的现状及发展前景54. 医疗器械电子商务的实施方案55. 医药企业内部信息化与外部电子商务56. 移动电子商务的发展与支持技术研究57. 以工作流系统和电子商务技术构建企业数码平台58. 用企业级Java计算方案构建B2B电子商务软件平台.59. 政府商务和网络经济的法律激励和管制.60. 中国电子商务发展之路探索61. 中国电子商务的量化分析及对策62. 中国加入WTO的电子商务发展对策63. 中国企业如何走向电子商务时代64. 中国实施B-C电子商务的问题与对策65. 中小企业开展电子商务赢利模式的探讨66. 中小企业怎样实施电子商务.67. 电子商务对国际税收管辖权的挑战.68. 保险电子商务在中国69. 产学研结合建设电子商务与信息管理专业的初步探索与实践70. 电子商务、采矿及战略71. 电子商务B2C配送研究72. 电子商务的安全支付标准73. 电子商务的避税与反避税探析74. 电子商务的物流模式75. commerce电子商务中的国际避税思考.76. 电子商务对会计的挑战及其发展趋势77. 电子商务对会计确认与计量的影响78. 电子商务对企业运营环境的影响及对策分析.79. 电子商务发展的障碍及对策80. 电子商务环境下的物流配送81. 电子商务环境下的物流系统.82. 电子商务环境下的战略成本管理83. 电子商务环境下发展物流业的策略84. 电子商务环境下企业实施网络财务的对策.85. 电子商务环境下物流配送的特性及实例分析86. 电子商务技术在现代粮食流通中的应用87. 电子商务交易中法律冲突问题的思考88. 电子商务教育模拟系统的开发与应用89. 电子商务经营模式的实施90. 电子商务经营模式分析以制造商和市场营造商为例

超级电容器研究进展论文

【嵌牛导读】 :现在已经步入智能机的时代,相比以前的手机,现在的智能机屏幕大、功能多,但是电量始终是个大问题,电池续航能力不行、寿命短,怎么办呢?黑科技新型超级电容器,让手机瞬间满电。 【嵌牛鼻子】 :超级电容器、手机、快速充电 【嵌牛提问】 :超级电容器性能如何?能如何运用? 【嵌牛正文】 :         美国范德比尔特的研究人员表示,他们已经首次成功打造出具有超级电容器这项技术的功能健全的原型机。其中一名研究人员卡里-宾特说:“据我们所知,这些装置首次证明了我们可以制造一种能在储存和释放大量电流的同时,又能经受住振动或冲击等现实存在的静载荷和动力考验的材料。”宾特和安德鲁-威斯多弗研制的这种新装置是一种超级电容器,它储存电流的方式是通过让带电离子聚集到多孔材料表面,而非像现在的电池一样通过化学反应储存这些离子。因此这些超级电容器能在几分钟内储满电,并不需要几小时,而且它能循环使用数百万次,并不像现在的电池一样只能使用数千次。         宾特说:“当你能把能量与建设系统的成分结合在一起时,它就打开了科技可能性的全新世界的大门。突然间,以健康、娱乐、 旅行 和社交为基础设计的科技产品的能力,将不再受到插座和外部电源的限制。”超级电容器只储存比当前电池少10倍的电量,但是它们的续航时间却比后者长一千倍,这意味着可以把它们建在墙体和汽车底盘里。他说:“当你把电能储存在需要结构整体性的重型材料里时,电池的性能指标会发生变化。超级电容器储存的电能比当前使用的锂离子电池少10倍,但是它们的续航时间却比后者长一千倍,也就是说它们更适合于结构应用。如果它们很快就会失去作用,每隔几年就需要更换一次,把它们当做建设住宅、汽车底盘或者飞行器的材料就没有什么意义了。”         宾特和威斯多弗发表在在线杂志《纳米快报(NanoLetters)》上的一篇论文中称,他们的新结构的超级电容器在压强高达44磅/平方英尺(约合6千帕)和振动加速度超过80g(比喷气发动机涡轮叶片承受的压力和振动明显更大)的环境下,在储藏电荷和释放电荷方面的操作堪称完美。此外,该装置的机械强度并不会影响它的电能储存能力。宾特说:“我们的超级电容器在未被拆封、结构完整的情况下,能储存更多电能,而且与已拆封的、现货供应的商用超级电容器相比,它能在更高的电压下正常运行,并且在强烈的动态和静态压力下也不例外。”         目前OPPO的VOOC闪充是大家所熟知的手机快速充电的技术,VOOC闪充创新性改变电路拓扑结构,降低温度,同时首次打造从适配器到接口再到手机的全端式五重防护技术,将最快充电速度提升四倍以上。其本质上并没有在传统充电方式上做出改变,而超级电容器是利用活性炭多孔电极和电解质组成的双电层结构获得超大的电容量的。         超级电容器利用双电层原理的电容器。当外加电压加到超级电容器的两个极板上时,与普通电容器一样,极板的正电极存储正电荷,负极板存储负电荷,在超级电容器的两极板上电荷产生的电场作用下,在电解液与电极间的界面上形成相反的电荷,以平衡电解液的内电场,这种正电荷与负电荷在两个不同相之间的接触面上,以正负电荷之间极短间隙排列在相反的位置上,这个电荷分布层叫做双电层,因此电容量非常大。当两极板间电势低于电解液的氧化还原电极电位时,电解液界面上电荷不会脱离电解液,超级电容器为正常工作状态(通常为3V以下),如电容器两端电压超过电解液的氧化还原电极电位时,电解液将分解,为非正常状态。由于随着超级电容器放电 ,正、负极板上的电荷被外电路泄放,电解液的界面上的电荷相应减少。与利用化学反应的蓄电池不同,超级电容器的充放电过程始终是物理过程。        由于其充电技术不同,超级电容器具备了以下特点: 1、充电速度快,充电 10 秒 ~10 分钟可达到其额定容量的 95 %以上; 2、循环使用寿命长,深度充放电循环使用次数可达 1~50 万次; 3、能量转换效率高,过程损失小,大电流能量循环效率 ≥ 90% ; 4、功率密度高,可达 300W/KG~5000W/KG ,相当于电池的 5~10 倍; 5、产品原材料构成、生产、使用、储存以及拆解过程均没有污染,是理想的绿色环保电源; 6、安全系数高,长期使用免维护; 7、超低温特性好,可工作于零下 30 ℃ 的环境中; 这些特点可以说特别适合目前的智能手机,充电速度、使用时间、体积、安全性和低温时的工作状态,几乎能够弥补现在智能机电池的所有缺陷。期待其大规模生产并运用的那一天的到来,那时智能手机会迈出的一大步。

成果简介

由二维MXene材料制成的独立和可弯曲薄膜由于其高度的灵活性、结构稳定性和高导电性,已显示出作为储能器件电极的巨大潜力。然而,MXene板不可避免重新堆叠很大程度上限制了其电化学性能。 本文,西北工业大学材料学院党阿磊、李铁虎教授等研究人员在《ACS Appl. Energy Mater.》期刊 发表名为“Flexible Ti3C2Tx/Carbon Nanotubes/CuS Film Electrodes Based on a Dual-Structural Design for High-Performance All-Solid-State Supercapacitors”的论文, 研究通过交替过滤Ti3C2Tx/碳纳米管(CNT)杂化和CuS分散的逐层(LbL)方法,通过双重结构设计制备了具有三明治状结构的膜电极。

引入的碳纳米管和赝电容CU提供了丰富的活性位点,以增加电极的存储容量。增大的层间距有利于电解质离子的传输。因此,厚度为17μm的优化Ti3C2Tx/CNTs/CuS-LbL-15薄膜电极(1.7 mg/cm3)在聚乙烯醇(PVA)/H2SO4凝胶电解质中仍表现出1 a/g的高重量电容(336.7 F/g)和体积电容(572.4 F/cm3),这两者在过去的报告中在相同厚度下都是最高的。同时,该样品在电流密度为9A/g时表现出令人印象深刻的速率能力,57%的电容保持率,在高速率为5a/g的5000次循环后保持99.6%的初始容量的超稳定循环,以及在不同弯曲状态下的良好柔韧性。此外,全固态对称超级电容器在340 W/L的功率密度下显示出12.72 Wh/L的能量密度。这项工作为组装高性能储能器件的Ti3C2Tx/CNT和CuS混合电极提供了有效途径。

图文导读

图1. (a) LbL法制备夹层状Ti3C2Tx /CNTs/CuS薄膜的工艺示意图。(b)在直径为5mm的玻璃棒上包裹独立的柔性 Ti3C2Tx /CNTs/CuS薄膜的数字图像,以及 (c) 用手折叠的相应平面状薄膜。

图2. Ti3C2Tx /CuS-LbL-5 (a) 和Ti3C2Tx /CuS-LbL-15 (b) 薄膜横截面的SEM图像及其对应的 Ti 和铜元素。(c) 样品XRD光谱的比较。(d)和(e)分别是(c)在2θ的5-10和26-35 范围内的放大图。(f) 样品的相应拉曼光谱。

图3. (a) Ti3C2 Tx基薄膜电极全固态超级电容器示意图。(b) 纯Ti3C2 Tx、Ti3C2 Tx /CuS-LbL-5 和Ti3C2 Tx/CuS-LbL-15薄膜在5 mV扫描速率下的CV曲线比较/秒。(c) Ti3C2 Tx/CuS-LbL-15在1至9 A/g 的不同电流密度下的恒电流充电/放电 (GCD) 曲线。(d) Ti3C2 Tx/CuS-LbL-15 的CV曲线比较和Ti3C2 Tx/CuS-hybrid-15在5mV/s 的扫描速率下和 (e) 在1A/g电流密度下的相应GCD曲线。

图4、电化学性能

图5. (a) 组装后的超级电容器在不同弯曲状态下的光学图像。(b) Ti3C2 Tx/CNTs/CuS-LbL-5薄膜在5 mV/s的扫描速率下不同弯曲角度的CV曲线。(c) 与之前报道的作品相比,超级电容器的体积功率和能量密度图。

小结

综上所述,采用 LbL 方法制备了具有夹层结构的可弯曲和独立的 Ti3C2 Tx /CNTs/CuS 复合膜电极,其中 Ti3C2 Tx/CNTs 杂化片材和CuS活性材料分别为通过过滤交替堆积。这项工作为全固态SCs设计高性能电极提供了一种有效的方法,在柔性和可穿戴电子产品中具有巨大的应用潜力。

文献:

对称电容器研究进展论文

对称超级电容器即两个极板电极材料一致的电容器。比如两个电极都用碳材料,即为碳-谈对称超级电容器

首先介绍下什么是电化学电容器。电化学电容器(electrochemicalcapacitor,ec),又称作超大容量电容器(ultracapacitor)和超级电容器(supercapacitor)。它是一种介于电容器和电池之间的新型储能器件。与传统的电容器相比,

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