2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、研究性能優(yōu)良、環(huán)境友好的高能電池對(duì)電池的發(fā)展將會(huì)起到一定的推動(dòng)作用。因此本論文對(duì)高鐵酸鉀、氧化鐵和羥基氧化鐵三種材料的合成及其電化學(xué)性能進(jìn)行了研究。通過(guò)用次氯酸鹽氧化法合成了高鐵酸鉀,運(yùn)用電化學(xué)測(cè)試方法對(duì)高鐵酸鉀分別在高、低電位區(qū)間進(jìn)行了系統(tǒng)的電化學(xué)性能研究。電化學(xué)研究顯示,高鐵酸鉀在高電位區(qū)間(0.5~4.3V)充放電,最高放電容量可達(dá)403mAh/g,接近理論比容量(406mAh/g),但是其放電容量主要集中在低電位區(qū)間(0.5~1

2、.0V),并且循環(huán)性能較差,因此高鐵酸鉀不太適合作鋰離子電池正極材料;在低電位區(qū)間(0.01~2V)的充放電測(cè)試顯示,首次放電容量可以達(dá)到1100mAh/g以上,在隨后的循環(huán)中,容量衰減了約600mAh/g,但到50周時(shí),容量還能達(dá)到200mAh/g以上,并且放電平臺(tái)電壓在0.7V左右,說(shuō)明高鐵酸鉀作為鋰離子電池負(fù)極材料具有潛在的前景。通過(guò)對(duì)高鐵酸鉀電化學(xué)反應(yīng)機(jī)理的初步研究,表明其充放電機(jī)理是氧化還原反應(yīng)機(jī)理。 鐵氧化物是以Fe

3、Cl3·6H2O和NaOH為原料,在無(wú)表面活性劑的情況下,采用水熱途徑合成的,研究了不同水熱時(shí)間、水熱溫度和體系的酸堿度對(duì)最終生成產(chǎn)物的組成、形貌和顆粒大小的影響。結(jié)果表明,一般情況下,水熱溫度90℃時(shí),生成的產(chǎn)物是β-FeOOH,呈紡錘狀;110℃和130℃時(shí),產(chǎn)物是α-Fe2O3,呈準(zhǔn)立方體形狀。水熱溫度越高,產(chǎn)物顆粒越均勻。對(duì)于不同條件下不同產(chǎn)物形成機(jī)理的探討表明,鐵氧化物的主要形成過(guò)程如下:首先是FeCl3溶液的快速水解形成鐵聚

4、合物Fe8(OOH)16Cl1.3,再經(jīng)由水熱條件形成β-FeOOH。β-FeOOH再轉(zhuǎn)化為α-FeOOH,進(jìn)一步脫水形成α-Fe2O3。 在研究合成的基礎(chǔ)上,同時(shí)對(duì)合成的產(chǎn)物α-Fe2O3和β-FeOOH進(jìn)行了電化學(xué)性能研究。電化學(xué)研究結(jié)果顯示,α-Fe2O3首次放電容量1360mAh/g,盡管在首次放電之后,有較大的容量損失,但循環(huán)50周后,放電容量仍然在300mAh/g以上,這說(shuō)明α-Fe2O3具有較好的電化學(xué)循環(huán)性能。β

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