一、充电参数对PTFE多孔膜电荷稳定性的影响（论文文献综述）
孙晓芳[1]（2021）在《疏水低共熔溶剂膜的制备及其在全铜液流电池中的应用》文中研究指明随着传统化石能源的不断开发与消耗,我们面临着严重的能源枯竭问题。所以迫切需要开发风能、太阳能、地热能、生物质能和海洋能等这些新型的清洁可再生能源。但是这些可再生能源用于发电时具有不稳定性和不连续性,所以限制了这些可再生能源发电的快速发展。因此需要相应的储能设施与其配套使用。氧化还原液流电池是一种大规模的电化学储能装置,不仅可以用作风能、太阳能发电过程配套的储能装置,还可用于电网调峰,提高电网稳定性,保障电网安全。主要由电堆,正负极电解液,储液罐,泵,充放电控制系统以及膜等部分组成。但是目前所使用的隔膜具有价格昂贵,渗透率高等缺点,因此导致液流电池的库仑效率和能量效率低、自放电率高、电解液容易失衡、电池容量衰减快、电池成本高等问题,所以隔膜问题成为限制其发展的主要因素之一。因此需要对隔膜进行改进,使其适用于液流电池体系,这成为了液流电池研究领域的重要方向之一。本文利用活性物质Cu2+在两种亲疏水低共熔溶剂中较显着的溶解度差异,以亲水低共熔溶剂作为电解质,将疏水低共熔溶剂制备成凝胶膜和支撑液膜,用于全铜液流电池中,期望通过溶解度差异阻拦活性物质Cu2+,进而降低隔膜的渗透率,从而提升液流电池的性能。1、本文用苄基三乙基氯化铵与百里草酚按一定的摩尔比制备了具有一定电导率的疏水低共熔溶剂（下文缩写为TEBA-Thymol DES）,实验表明其在室温下具备一定的电导率,且导电率随着温度的升高而升高;而且与亲水DES（氯化胆碱-尿素体系）完全不互溶,可分为均匀的两相;ICP实验则表明活性物质Cu2+在两相中的溶解度具有显着的差异。2、并分别以疏水性气相纳米二氧化硅（974 Si O2）为凝胶剂以及多孔疏水性支撑膜（PTFE045B）与TEBA-Thymol DES形成疏水性凝胶膜、疏水性支撑液膜。交流阻抗图谱表明这两种疏水膜均具有相对较低的电阻;而且上述两种膜对活性物质Cu2+均表现出较低的透过。3、以氯化胆碱-尿素为电解质溶液,疏水低共熔膜为隔膜构建了全铜液流电池。通过实验结果表明,该电池能在一定时间范围内能维持稳定运行;而且在1m A充放电条件下,其电压效率也相对较高,疏水性凝胶膜和支撑液膜分别可达到65%和75%左右。除此之外,电池的循环性能也表现出较稳定的重现性。这些都初步表明这种利用溶解度差异制得的疏水低共熔膜适用于亲水性低共熔体系的液流电池中。
蔡景成[2]（2020）在《薄膜蒸馏过程中的微尺度输运机理》文中研究表明近年来薄膜蒸馏的研究围绕蒸馏膜的改进、薄膜蒸馏实验条件和模块参数的优化展开。气隙式薄膜蒸馏（AGMD）高热效率和易改进的优点使其在薄膜蒸馏技术中成为重要的分支。AGMD的输运过程由蒸馏膜两侧的温差及其内部的传质系数确定。传质系数是薄膜蒸馏过程中最基础的研究。微尺度上蒸馏膜优化和改进引起的输运机理以及传质系数的变化需要再进一步解释。蒸馏膜两侧的温差是传质驱动力,如何从AGMD模块结构上对其进行系统的优化也值得进一步确定。此外多组分气体扩散过程中各分子之间的微尺度相互作用和扩散机理也非常重要。针对以上问题,本文以AGMD为研究对象,采用实验和理论计算相结合的方法,对微尺度输运机理进行了系统研究和分析,主要研究内容包括:当分子在微尺度的膜孔中扩散时,微尺度范围的Knudsen扩散、分子扩散和过渡扩散机制被用于描述传质过程。为了方便计算,根据出现在膜孔内的微尺度输运机理,对蒸馏膜的传质系数进行了详细的理论分析,并通过改变料液温度、冷却液温度、料液流量、料液浓度、气隙宽度和膜孔大小进行实验验证,提出了传质系数在常用AGMD运行温度范围内是定值的结论,提供了一种新的传质系数简便估算方法。通过分析微尺度输运机理发现,孔隙率高的蒸馏膜因可以为分子提供更多的扩散通道而增加传质系数,且蒸馏膜表层纤维的微尺度排布影响料液微观流动进而改变传质过程。为提高蒸馏膜的传质系数,采用静电纺丝技术将聚丙烯腈溶液制备成具有无纺结构和类平行结构的高孔隙率纤维膜。引入微尺度的共型镀膜方法-引发式化学气相沉积技术将亲水聚丙烯腈膜转化为疏水聚丙烯腈膜并应用于AGMD,扩大了蒸馏膜的可选择范围。微尺度纤维排布与进料流向的结合可将AGMD的产水通量提高约7%。输运机理表明孔径大的蒸馏膜因可以减小分子碰撞频率而减小传质阻力,但是蒸馏膜孔径增大会导致膜润湿现象。单一结构蒸馏膜无法满足孔隙率、孔径和传质阻力的最优结合。为了减小传质阻力,增加膜内的传质系数,同时保证蒸馏膜的高疏水性,在大孔径纤维膜支撑层的表面纺制小孔径纤维膜制备复合膜。理论计算和AGMD实验结果表明,复合膜的表层参数对传质系数和输运过程影响很小。复合膜在保证其不被润湿的同时,可以增加膜内的传质系数,强化输运过程。膜结构的改变引发了膜内毛细冷凝现象,为探究毛细冷凝现象发生后的传质机理,以商业聚四氟乙烯膜和静电纺丝纤维膜作为研究对象,采用实验现象观察和理论分析相结合的方法,研究了 AGMD过程发生膜内毛细冷凝现象的影响因素。实验表明毛细冷凝可以在蒸馏膜内发生,但并不终止AGMD过程,而是减小了传质驱动力和产水通量,膜孔内传质过程可以达到动态平衡。通过分析总结发现:在传质系数-温度曲线图中,传质系数值的大幅度减小表明蒸馏膜内发生了毛细冷凝现象。为了增加产水通量,同时避免蒸馏膜内发生毛细冷凝现象,需要对气隙参数进行系统的研究。通过在气隙中填充填料来研究气隙有效导热系数对AGMD产水通量和热效率的影响,明确气隙参数对AGMD输运过程的影响机制。结果表明AGMD中的输运过程很大程度上受有效导热系数影响,而气隙有效导热系数由气隙孔隙率和填料导热系数决定。气隙有效导热系数的增加会增加膜两侧的温差,当跨膜温差占料液与冷却液温差的比值为1.5%-4.5%时热效率达到最优,产水通量随气隙有效导热系数增加持续增加。采用AGMD技术对含多种挥发性组分的热镀锌废酸进行了资源化处理,详细分析了过程中HCl分子和H2O分子在蒸馏膜中的相互作用和输运机理。结果表明料液温度的升高会提高AGMD的产水通量。料液中HCl的浓度增加会明显增加产水中的HCl浓度。FeCl2的存在会显着增加HCl的活度、减小H2O的活度,增加产水中的HCl浓度。HCl分子和H2O分子在微尺度膜孔内的扩散相互促进并遵从Maxwell-Stefan关系式。
缪佳炜[3]（2020）在《自蔓延法制备三维石墨烯基复合膜电极的研究》文中认为石墨烯凭借着其优异的导电性、柔韧性和电化学性能,因而在电化学储能领域具有广阔的应用前景。本文将各种电极活性材料与氧化石墨烯的复合膜进行自蔓延还原,利用氧化石墨烯在热还原反应过程中自发的放热和产气的特点,制备了3种超级电容器和锂离子电池用三维复合电极,具有优异的电化学性能。在氩气保护的手套箱中将纯氧化石墨烯膜接触300℃的热台引发自蔓延反应,简便快速地获得蓬松的三维还原氧化石墨烯膜电极。在3mol L-1的H2SO4电解液中,对其进行电容性能测试。结果表明,通过自蔓延构筑的三维石墨烯电极在5 mV s-1比电容为170.8 F g-1,在1000 mV s-1的扫速下,依旧保留有94.6Fg-1,具有良好的倍率性能,显着优于传统热还原制备的石墨烯。采用自蔓延法制备了以石墨烯为多功能导电粘结剂的三维AC/石墨烯复合电极,研究了其在3 mol L-1的H2SO4溶液中的电化学电容性能,并与传统的管式炉热还原法（AC/rGO-HR）和传统以PTFE作为粘结剂（AC-PTFE）制备的活性炭电极进行了比较。使用石墨烯做为导电粘结剂的两个电极AC/rGO-SP与AC/rGO-HR的比容量则分别为202.5 F g-1与197.8F g-1。由于PTFE粘结剂存在堵孔问题,常规的AC-PTFE电极在5 mVs-1扫速下的比容量仅有 152.6 F g-1。当扫速达到 100 mV s-1 时,AC/rGO-HR、AC/rGO-SP 与AC-PTFE 电极的容量则分别为 187.8 F g-1、173.5 F g-1 及 138.4 F g-1。在MXene溶液中加入氧化石墨烯、真空抽滤成膜后在惰性气氛中自蔓延热还原,利用氧化石墨烯自蔓延还原反应过程中释放的气体,冲击MXene的二维堆叠结构,构筑了具有三维开放结构的MXene/rGO复合膜,并测试了其在3 mol L-1 H2SO4电解液中的电容性能。结果表明,仅添加10%的rGO即可以使电极的容量由纯MXene膜的283.8 F g-1增加至MXene-rGO-10复合膜的354.3 F g-1,并且随着rGO含量的增加,其倍率性能也显着改善,纯MXene 膜、MXene-rGO-10、MXene-rGO-20 以及 MXene-rGO-30 在 1000 mV s-1时的容量保持率分别为27.7%、70.4%、78.8%和84.0%。以NiO作为活性物质,使用石墨烯作为导电粘结剂,采用自蔓延法构筑出具有三维导电网络的NiO/rGO复合膜（NiO/rGO-SP）,用作锂离子电池的负极,并与直接热还原制备的电极（NiO/rGO-HR）进行了比较。结果表明,rGO的加入可以有效提高材料的循环稳定性以及倍率性能。同时,直接还原得到的NiO/rGO-HR电极由于石墨烯的包裹导致电解液渗透困难,电极容量难以发挥,而通过自蔓延还原得到的NiO/rGO-SP电极则由于其开放的片层结构因而具有较高的比容量。
林诗哲[4]（2020）在《驻极体纳米纤维的制备及其可穿戴健康管理器件研究》文中提出近期,病毒的吸入式传播和严重的空气污染给社会生活和发展造成了不可估量的危害,人们的身体健康时刻受到严重威胁。可穿戴健康管理器件,尤其是轻便、柔性、透气的可穿戴健康防护和健康监测器件备受关注。构建高性能可穿戴健康管理器件,对实现有效个人防护、精确实时健康监测和疾病预防有重大意义。如何提升这些设备的防护效果和监测能力并为其有效供能是目前研究的重难点。目前,针对病毒和空气污染的健康防护设备的核心为熔喷驻极体纤维膜,其可依靠纤维存储的电荷来捕获细微颗粒物。但现有熔喷驻极体纤维膜的纤维直径较大（微米级）、带电量较小且在高温高湿条件下电荷不稳定。因此,制备电荷稳定且带电量大的驻极体纳米纤维膜对实现高效低阻过滤至关重要。同时,高性能驻极体纳米纤维膜可用于构建自供能传感器,摆脱对供能器件依赖,实现移动实时健康监测。本文基于驻极体带电机理,优化制备了环境稳定的强电荷存储能力驻极体纳米纤维膜并设计了高性能自供能纤维基可穿戴健康管理器件,为驻极体材料的性能优化和可穿戴健康管理器件的发展提供了技术支持和设计思路,具体研究内容和成果总结如下:（1）本文采用静电纺丝和电晕极化工艺制备了高湿度稳定的聚醚酰亚胺驻极体纳米纤维膜,开发了可智能指示的自供能健康防护口罩。经负电晕极化后,该纤维膜有强而稳定的带电能力,稳定表面电位可达-0.21 k V,且能在湿度100%RH的环境下保持相对稳定。利用强静电效应,该纤维膜能滤除物理阻拦效应（拦截效应、惯性效应和扩散效应等）难以过滤的直径～0.3μm颗粒物;同时,基于该纤维膜构建的纤维基驻极体纳米发电机可收集呼吸动能转化的电能,点亮液晶显示屏,智能指示口罩是否失活,扩展了纤维基驻极体纳米发电机在自供能柔性透气可穿戴健康防护器件领域的应用。（2）本文通过模板牺牲法解决了全氟聚合物不溶解的加工困难,制备了具有高电荷存储能力的聚四氟乙烯驻极体纳米纤维膜,构建了可实时监测的自供能可穿戴健康监测器件。该纤维膜的机械性能极佳,可拉伸至220%,且带电能力比聚醚酰亚胺驻极体纳米纤维膜更杰出,稳定表面电位可达-0.61 k V。基于该纤维膜构建的高性能纤维基驻极体纳米发电机,其峰值功率高达56.25μW,可作为一种自供能可穿戴健康监测器件,实时监测人体体动和生命体征（呼吸、心跳和脉搏等）,展示了纤维基驻极体纳米发电机在自供能可穿戴健康监测方面的应用潜力。（3）本文通过在纳米尺度上构建低结晶度的氟化乙丙烯共聚物和高结晶度的聚四氟乙烯的界面（作为电荷陷阱）,制备了一种抗高温高湿的复合全氟驻极体纳米纤维膜,并用于构建自供能多功能健康管理口罩。复合全氟驻极体纳米纤维膜比纯全氟驻极体纳米纤维膜更强的电荷存储能力,稳定表面电位可达-0.89 k V,使得健康管理口罩可对直径～0.3μm颗粒物进行高效率（～99.712%）、低压差（～38.1 Pa）过滤;同时,该口罩能在手机上对人体呼吸信号进行无实时监测,在呼吸过速时给予预警。重要的是,该口罩在湿度100%RH和温度92℃的环境下能保持相对稳定。此课题提供了新颖的获取高电荷密度驻极体材料方法和设计多功能健康管理器件思路以同时实现安全健康防护与实时健康监测。
孔竞[5]（2020）在《荷电二维纳米通道离子传输机理及低温超级电容储能应用》文中研究指明储能技术是能源分配利用的关键技术支撑。近年来,超级电容凭借其功率密度高、充放电速度快、循环寿命长等特点成为国内外研究热点。根据储能原理的不同,超级电容可分为双电层电容和赝电容。纳米科技的进步促进了超级电容电极材料的发展,以石墨烯为代表的二维纳米材料表现出了出色的比表面积和导电性等特性,被视为电极的理想材料。实际应用迫切需求超级电容在较大温度范围内保持高性能。但是超级电容的性能与温度密切相关,低温下储能性能会出现显着的衰减。其主要原因在于低温环境下离子传输减缓,扩散到电极表面的离子数减少,导致可储存电荷数显着降低。因此,超级电容的低温性能与离子传输密切相关。然而,在石墨烯等纳米孔隙结构中典型的纳米尺度孔径在储能过程中具有尺度效应,其中的离子传输机理仍不清晰。针对当前研究现状,本文使用分子动力学模拟方法研究了不同层间距的石墨烯纳米/亚纳米通道内的离子扩散系数随温度的变化规律。在此基础上,分别针对石墨烯基双电层电容和赝电容提出了通过构造离子传输通道和构筑三维多级结构强化离子传输和低温性能的策略,获得了在低温条件下高效工作的超级电容。进一步将上述策略应用于新型二维纳米材料——过渡金属碳化物（MXenes）,制备了具有超高倍率性能的低温赝电容。对于2 nm以下纳米受限空间中的离子传输过程,实验手段难以直接检测。本文使用分子动力学模拟方法计算了不同温度下中性和带电石墨烯纳米/亚纳米通道内的水系离子扩散系数,为纳米受限空间内的离子动力学研究提供了重要的基础数据。结果表明,离子在受限空间内呈现出明显的分层结构,水合现象明显。石墨烯通道内疏水、平坦的壁面有利于水分子的快速运动,进而强化了水合层中的离子扩散。当离子局限在与其水合尺寸相当的纳米空间内时,离子沿石墨烯壁面的扩散系数要显着高于宏观体系。在带电石墨烯通道内,壁面与离子间强烈的静电作用会抑制离子扩散。此外,温度的升高会导致宏观体系和受限空间内的离子热运动加剧,扩散系数增大。在纳米/亚纳米通道内,由于离子/分子与壁面间的强烈相互作用的影响,离子扩散系数随温度的变化比宏观体系下更加稳定。电解液电导率随温度的变化程度也会随着通道尺寸的减小而减小。针对双电层电容,本文提出了通过构造离子传输通道强化低温储能性能的新方法。通过将具有孔洞化形貌的石墨烯电极材料与低凝固点混合溶剂有机电解液相匹配,组装获得了可用于-60°C环境的超低温双电层电容。孔洞石墨烯（r HGO）表面丰富的介孔和大孔结构可以增大比表面积及其有效利用程度,进而增大双电层电容的比电容。在-60°C的极低温环境下,r HGO表现出106.2 F g-1的比电容,相对于常温性能的电容保持率高达70.6%,远高于未做处理的石墨烯材料（52.3%）。电化学阻抗谱（EIS）测试表明,r HGO表面独特的孔洞形貌为离子提供了快速传输通道并缩短了传输距离,导致离子扩散阻抗显着降低,且在低温下的增长更为缓慢。在-60°C下,r HGO超级电容具有26.9 Wh kg-1的最大能量密度和18.7 k W kg-1的最大功率密度。赝电容具有比双电层电容更高的比电容,但其储能性能受温度影响更为剧烈。本文提出了一种强化赝电容低温性能稳定性的三维多级电极设计思路。其中,以具有网格结构的石墨烯网络（GN）作为离子存储缓冲库,缩短离子的扩散路径;以具有规则通道的垂直取向石墨烯（VGNSs）作为离子快速传输通道;以高导电性骨架作为电子传输通道;将纳米片状赝电容材料（即Mn O2）均匀沉积于上述基底上,为电极/电解液界面的赝电容反应提供丰富的反应位点。结果表明,当温度从25°C降低到0°C时,GN/VGNS/Mn O2的比电容从541 F g-1降低至490 F g-1,电容保持率高达90.7%,与双电层电容在同一水平。当温度从25°C降低至-30°C时,对称赝电容的低温电容保持率依然高达80.8%。即使在-30～60°C范围不断变化的温度环境下,赝电容能够在5000次循环充放电后维持86.0%的初始电容性能。当GN/VGNS/Mn O2被用作非对称电容正极时,储能器件在-30～60°C温度范围内表现出了良好的低温性能稳定性,-30°C下的最大能量密度和功率密度分别为21.6 Wh kg-1和16.6 k W kg-1。针对新兴的二维纳米赝电容材料MXenes,本文提出了使用宽层间距纳米片组装成三维多孔结构从而强化离子传输和低温性能的有效途径。我们使用分子动力学模拟分析了不同层间距的MXene通道内的离子传输特性。结果表明,纳米层间通道内的离子扩散系数和离子浓度随着层间距的增大而显着增大,采用较大层间距可以有效提升电解液电导率和电极材料活性表面有效接触面积,提高赝电容储能性能。基于模拟结果,我们使用改进的冷冻铸造技术成功制备了具有较大层间距（1.42 nm）的多孔Ti3C2Tx膜电极。常温条件下,该赝电容电极表现出了超高倍率性能。在10 V s-1的高扫速下,比电容高达207.9 F g-1,1000倍扫速提升下电容保持率为58.6%。这种三维多孔电极能够在16.18 mg cm-2的实用级别负载量下保持稳定的性能。EIS测试表明,相对于平面堆叠形貌,多孔Ti3C2Tx膜中的离子扩散阻抗显着降低。当环境温度从25°C降低至-30°C时,以多孔Ti3C2Tx膜组装的对称电容中离子扩散阻抗受温度降低的影响远小于电荷传输阻抗。其比电容从278.9 F g-1衰减为222.1 F g-1,电容保持率高达79.6%,与双电层电容相当,表现出高性能储能的应用潜力。
王凡奇[6]（2020）在《水系二硼化钒空气电池的机理与性能研究》文中研究说明水系二硼化钒（VB2）空气电池是目前已知的具有最高理论比容量(4060 m Ah g-1)的一次电池,其理论放电电位为1.55 V。基于对水和空气稳定的阳极活性物质VB2,该电池还具有良好的环境适应性及高安全性。因此,VB2-空气电池具有极佳的商业应用潜力。但目前关于该体系的报道较少,对于阳极电化学反应机制及主要问题还没有足够的认知,对于高倍率(≥250 m A g-1)下的放电性能也没有相应的研究。本文针对VB2-空气电池的工作机理以及材料与电池性能的优化开展了以下相关的研究工作。为了设计出行之有效的放电性能优化策略,我们首先开展了关于阳极电化学反应机制及性能主导因素的研究。采用三电极装置测试了以VB2膜电极为工作电极的开路电势-时间曲线以及阳极极化曲线。依据在两种曲线测试过程中电解池反应体系的颜色变化,结合相应阶段的溶液拉曼光谱分析以及放电后工作电极膜的XRD和XPS分析结果,我们归纳总结出合理的新阳极电荷转移反应机制以及产物离子在溶液中的化学变化过程。随后在新机制指导下,继续开展了阳极钝化机制的研究。通过恒流放电过程中的原位阻抗分析以及不同测试起始条件的阳极极化曲线分析,判定VB2电极在电池静置及放电期间其表面不会产生钝化层。因此,排除了钝化造成电池极化及库伦效率低的可能。为了明确影响阳极性能的真正因素,我们从新机制中涉及的反应物质出发,分别研究了OH-离子浓度和VB2膜面积及面密度等因素。结果表明,随着OH-浓度和VB2与电解液的接触面积增加,VB2的氧化溶解速率明显增加,阳极电位也显着负移。此工作一定程度上揭示了VB2-空气电池的工作原理并为放电性能改善工作提供了策略依据。新的阳极放电机制表明VB2的氧化放电必须要有OH-离子的参与才能发生。基于此,我们设计了具有两性离子性的聚多巴胺（PDA）包覆VB2的策略。PDA膜包含丰富的胺基和酚羟基,在特定p H范围内对阳离子和阴离子分子表现出完全不同的渗透性。在高p H下,PDA膜呈现负电性,排斥阴离子,可透过阳离子;而在低p H下,膜具有正电性,排斥阳离子,可透过阴离子。基于此特性,我们采用PDA包覆层实现在电池储存期间,抑制氢氧根离子与VB2接触,避免腐蚀反应的发生。VB2粉体腐蚀实验结果显示,包覆PDA后粉体的腐蚀率降低了10%。在电池放电过程中,阳极附近的OH-离子会被电极反应迅速消耗掉,从而降低PDA膜附近溶液的p H值。尽管OH-离子可以持续向阳极扩散,但是阳极正在快速进行的放电反应会导致OH-离子的持续消耗,始终保持动态平衡状态。结果,PDA膜表现为正电性,并在放电期间持续吸引OH-离子进入VB2表面参与反应。额定容量325 m Ah的软包电池以250 m A g-1电流密度进行放电,VB2@PDA阳极电池的库伦效率可达86.3%,比未包覆时高18.7%,并且两种阳极电池的放电电位基本一致。因此,PDA包覆VB2粉体颗粒是一种高效的抑制腐蚀策略。基于阴离子导体的实验思路,我们进一步设计了层状双氢氧化物（Fe Ni-LDH）修饰VB2颗粒的策略。研究表明,LDH材料可以通过“Grotthuss机制”传导OH-离子,即羟基离子通过快速的氢键形成和裂解沿着吸附的水分子和氢氧化物主体层传输。通过在VB2表面原位生成一层LDH层,作为传输OH-离子的通道,保证阳极电荷转移反应的正常进行,同时抑制去极化剂H+离子的进入以避免自放电,从而提高电池的放电效率。经过Fe Ni-LDH包覆,VB2粉体的利用率得到提高,在500 m A g-1放电条件下电池的放电比容量达到2750 m Ah g-1,比未包覆时提高了700 m Ah g-1。因此,采用具有传导OH-离子能力的层状双氢氧化物可以有效地提高VB2-空气电池的阳极效率。包覆策略使VB2-空气电池在高倍率放电条件下的阳极效率得到了极大改善,但电池的实际放电电位与理论值相差较大。虽然VB2纳米化等措施能在一定程度上降低阳极极化,但仍不能解决全电池存在的极化问题。为此,我们开展了阴极ORR催化剂的研究以提高阴极反应动力学,降低阴极极化。基于碳基材料催化剂的特点,本文设计了以强氧化性的高锰酸钾刻蚀碳纳米管的策略。这种刻蚀过程不仅可以在碳纳米管上产生缺陷以及高活性的边缘碳电子,而且还引入了Mn O2掺杂。使用刻蚀后的碳纳米管直接作为正极的导电剂和催化剂,VB2-空气电池的放电电位基本接近以贵金属Pt为催化剂的电池放电电位,较好地改善了电池放电的极化问题并降低了成本。
周兴海[7]（2020）在《多孔碳纤维基锂离子电池负极材料的设计、构筑与性能研究》文中进行了进一步梳理随着智能可穿戴电子器件和新能源汽车等产品的快速发展,轻薄、便携和高能量密度的锂离子电池（LIBs）又一次受到研究学者的广泛关注。大多数锂离子电池负极材料采用传统的碳材料,其较低的能量密度严重影响了设备的续航时间。近年来,过渡金属化合物因其高的能量密度被认为是极具研究前景的负极材料。然而,循环过程中不可避免的体积膨胀导致的容量快速衰减,严重制约了该负极材料的进一步发展。本文基于静电溶吹纺丝技术,通过多孔结构设计及功能性过渡金属化合物纳米掺杂等手段,构筑了性能优异的多孔碳纤维基LIBs负极材料,解决了碳基材料比容量低及过渡金属化合物体积膨胀的问题。主要研究内容如下:（1）基于静电溶吹纺丝技术,并结合高温碳化工艺制备了轴向多通道的Mn S@CNF复合纳米纤维。系统研究了Mn SO4添加量和煅烧温度对纤维形貌和纤维结构的影响,分析了轴向多通道结构的成型机理。研究表明:Mn S@CNF5.8/900具有明显的轴向多通道结构、最大的比表面积和均匀分布的Mn S纳米颗粒。作为LIBs负极材料,其展示了高的比容量、极好的倍率性能和优异的循环稳定性。（2）基于静电溶吹纺丝技术,并结合高温碳化工艺制备了Fe7S8@MPCNF复合纳米纤维。系统研究了PTFE致孔剂含量对保护性多孔皮层厚度、纤维内部孔道结构及锂离子存储性能等的影响。研究表明:Fe7S8@MPCNF-2纤维具有最大的比表面积、适宜的皮层厚度和最优的多级孔结构。在1 A g-1的电流密度下经过500圈循环,其放电比容量仍高达546 m Ah g-1,容量保持率高达86%。（3）基于静电溶吹纺丝技术,通过控制不同的煅烧环境,制备了Mo S2、Mo O2和Mo N纳米颗粒嵌入外部皮层且内部交联的多孔碳纳米纤维。保护性皮层有效阻止了活性物质的脱落,并提供了较长的电子传输通路。内部交联的多孔结构有效地缩短锂离子传输路径,并提供活性物质体积膨胀的空间。作为LIBs负极材料,这3种纳米纤维复合材料均展示了较高的循环稳定性和良好的倍率性能。（4）基于静电溶吹纺丝技术制备了菱形十二面体纳米框架颗粒嵌入的Ni/Cox:y NFs@PCNF多孔碳纤维复合材料。系统地研究了不同的Ni/Co比例对金属硫化物纳米框架颗粒形貌、尺寸及锂离子存储性能的影响。研究表明:纳米框架颗粒内部富含丰富的微孔结构。随着Co含量的增加,金属硫化物纳米框架颗粒尺寸逐渐减小,而比表面积和电导率逐渐增大。作为LIBs负极材料,Ni/Co1:2NFs@PCNF电极展示了最佳的比容量和满意的循环性能。
赵耀[8]（2019）在《含氟聚合物多孔膜的电化学行为及性能研究》文中研究说明电池隔膜是影响电池安全性和循环性能的关键组件之一,优良性能的电池隔膜一直受到国内外学者的广泛关注。含氟聚合物膜由于良好的耐热性、耐化学腐蚀性等特点,在日常生活中具有广泛的应用。但由于其对电解液的润湿性较差,较少用于电化学领域。本论文基于凝胶聚电解质、无机组分对于含氟聚合物多孔膜润湿性和电化学性能的增强作用,对含氟聚合物多孔膜其表面进行杂化改性,制备可用于锂离子电池循环体系下应用的含氟聚合物复合隔膜,与含氟聚合物多孔膜相比,复合膜的电化学性能明显提高,其组装的电池性能也得到明显提升。本论文为含氟聚合物隔膜在电池领域的应用提供基础。首先采用聚乙烯亚胺（PEI）凝胶聚电解质与氟碳表面活性剂（QS）结合,对聚四氟乙烯（PTFE）多孔膜表面进行改性,得到了亲水性与亲液性能良好的PTFE/PEI复合膜。采用傅里叶红外光谱仪（FTIR）、扫描电镜（SEM）、接触角测量仪、电化学工作站对复合膜的结构与电化学性能进行表征,并将其组装在锂离子C2032电池中,研究QS表面改性时间对PTFE/PEI复合膜性能的影响。结果表明,最优条件下改性的PTFE/PEI复合膜对纯水接触角在4s内下降至0°,对有机电解液的吸液率由PTFE原膜的176%提高为212%,室温25°C下PTFE/PEI复合膜电导率升高至3.14×10-44 S/cm,界面阻抗下降至395.2Ω。该PTFE/PEI复合膜用于锂离子电池体系中进行充放电循环50圈后,其放电比容量保有率为73.1%,并且在高倍率测试中在1 C倍率下的比容量保有率为85.1%（相对0.2 C）。其次,采用正硅酸乙酯（TEOS）与聚乙烯亚胺（PEI）凝胶聚电解质杂化,通过TEOS的原位水解,对上述制备的PTFE/PEI复合隔膜进行有机无机杂化改性,制备了PTFE/PEI-SiO2复合隔膜。电化学测试结果中显示最优条件下制备的PTFE/PEI-SiO2复合膜离子电导率由PTFE/PEI复合膜的3.14×10-44 S/cm提升至9.12×10-44 S/cm,其界面阻抗由PTFE/PEI复合膜的395.2Ω下降至119.85Ω,以PTFE/PEI-SiO2复合膜组装的锂离子电池循环50圈后放电比容量保有率提升至84.8%,在高倍率测试中在2 C倍率下的比容量保有率为77.1%,且能够在后续低倍率0.2 C测试中恢复放电比容量的98.1%。无机组分的引入使得PTFE/PEI-SiO2复合隔膜的耐热性提高,以其组装的锂离子电池在80°C120°C下显示良好的循环性能。进一步地,采用本课题组制备的PDDA改性的TiO2纳米粒子（PDDA@TiO2）与PDDA聚电解质对聚偏氟乙烯（PVDF）多孔膜进行杂化改性,制备了PVDF/PDDA@TiO2复合膜。研究结果表明,PVDF/PDDA@TiO2复合膜的电化学性能优于PVDF原膜,PVDF/PDDA@TiO2复合膜的离子电导率由原膜的1.61×10-44 S/cm升高至3.12×10-44 S/cm,其界面阻抗由原膜的114.5Ω下降至96.9Ω。PVDF/PDDA@TiO2复合膜组装的锂离子电池充放电循环50圈后,其放电比容量保有率为79.8%,并且在高倍率测试中在2 C倍率下的比容量保有率为59.1%。
朱志高[9]（2019）在《超选择润湿性膜界面的构筑及含油高盐废水处理研究》文中提出含油高盐废水因油含量高和盐浓度大致使其处理困难。膜法水处理技术广泛应用于含油高盐废水处理,但纯水的回收率仅为50-60%且较大的操作压力致使膜污染严重。相比于高压驱动的膜分离技术,超选择润湿性膜可在重力/低压下实现含油高盐废水中油与盐水的分离以及在一定温差下实现盐与水的高效分离,即油/盐水分离和膜蒸馏脱盐两步工艺。但分离膜在除油和脱盐过程中膜的稳定性、耐污染特性以及耐润湿特性是分离膜稳定运行的关键。本文从自然界生物体如荷叶（超疏水）、鱼鳞（耐油污）、贻贝（高粘附性）等受到启发,以静电纺丝技术制备高孔隙率和低曲折度纤维膜为基础,并结合仿生和表面改性技术制备了具有不同润湿特性的三维通孔纤维膜,通过两步膜分离工艺,实现了含油高盐废水处理过程中膜的耐污染和耐润湿特性的集成并保证膜的高通量和高分离效率。目前所取得的研究成果如下:针对含油高盐废水中油性物质的物理特性不同,首先设计了两种不同润湿特性的纤维膜以对含油高盐废水中的油与盐水进行分离处理。在本实验中,以具有热稳定性和耐酸碱稳定性的芳砜纶（PSA）为基材,通过调节纺丝液中PSA和聚丙烯腈（PAN）的质量比和浓度等,制备了直径均一、孔径分布窄、力学强度高的超细PSA/PAN复合纤维膜。通过原位冷冻扫描电镜分析乳液成份,明析高强度PSA/PAN纤维成型机理。同时根据后期分离过程中所需复合纤维膜表面润湿特性的不同,利用水热法在PSA/PAN纤维表面构造微纳米多级粗糙结构并选择性地接枝低表面能疏水剂,实现了超疏水/超亲油（疏水角156°/亲油角0°）和超亲水/水下超疏油（亲水角0°/水下疏油角155°）PSA/PAN复合纤维膜的制备并对含油高盐废水中不同物理特性的油与盐水进行高效分离。其对亲水性有机物强化的油包水型乳化物和水包油型乳化物的分离通量分别达7300 L m-2 h-1和3200 L m-2 h-1且分离效率在99.90%左右。超选择润湿性纤维膜处理后的高盐废水中的油含量一般在几到几十毫克每升之间。在膜蒸馏脱盐过程中,由于水下强烈的疏水-疏水相互作用,盐水中残留的油性物质势必会对疏水膜造成污染。为了解决上述问题,采用静电纺丝与静电喷雾技术制备了具有超亲水耐油污保护层复合纤维蒸馏膜。该膜以疏水聚偏氟乙烯（PVDF）纤维膜为蒸馏基膜,然后在疏水基膜表面喷涂一层微纳米结构的二氧化硅@聚偏氟乙烯/聚苯乙烯（SiO2@PVDF-HFP/PS）超疏水层以提高蒸馏膜的稳定性能,该超疏水层的水接触角为164°。最后,在超疏水蒸馏膜表面喷涂一层超亲水耐油污保护层,该超亲水保护层在水下展现了优异的超疏油特性（水下油接触角为166°）;在直接接触式膜蒸馏运行过程中,具有超亲水耐油污保护层的复合纤维蒸馏膜在处理含油高盐废水时,其不仅展现了优异的跨膜通量(28 L m-2 h-1),而且还具有较高的分离效率（100%）和热稳定性。含油高盐废水中除了含有油性物质以外,往往还含有少量的亲水性有机污染物。由于亲水性有机污染物的表面能比疏水性蒸馏膜的表面能要低得多,亲水性有机污染物会附着于疏水蒸馏膜的表面而使膜蒸馏失效。因此,制备同时具有耐污染和耐润湿特性的高通量蒸馏膜以面对复杂多变的含油高盐废水具有重要意义。首先,利用双重生物仿生技术实现了纤维膜表面微纳米多级结构的构筑并利用17链的氟硅烷（17-FAS）降低膜表面自由能,制备了具有耐润湿特性的多憎纤维膜,该膜对一切低表面张力物质均具有很好的排斥作用。在处理含有亲水性有机污染的含油高盐废水时,其展现了优异的耐润湿特性;其次,利用静电纺丝与静电喷雾技术实现了超亲水保护层与多憎纤维膜的耦合。通过调控纺丝液的组成和浓度等,制备了具有自粗糙结构的多憎PVDF纤维膜,在空气中该膜对水和油滴的接触角分别为159°和145°;随后利用静电喷雾技术制备了具有串珠结构的聚乙烯醇/聚丙烯酸（PVA/PAA）超亲水耐油污保护层;最后通过热处理技术实现了超亲水耐油污PVA/PAA保护层（水下油接触角为156°）与多憎PVDF纤维膜的耦合。该超亲水/多憎复合纤维蒸馏膜在处理复杂含油高盐废水时其水通量高达27 L m-2 h-1且脱盐率接近100%。以上研究表明,以静电纺丝作为加工手段制备的低曲折度三维通孔纤维膜并结合生物仿生技术解决了含油高盐废水中油与盐水和盐与水的高效分离。同时,在膜蒸馏脱盐过程中,通过构筑超选择润湿性蒸馏膜界面实现了蒸馏膜通量、膜润湿和膜污染难以协调的技术难题。在接下来的研究过程中可进一步优化膜的物理性质,如膜孔结构,膜厚度等进一步实现结构和性能于一体化的复合纤维蒸馏膜。
梁媛媛[10]（2007）在《负极性多孔PTFE/PE/PP驻极体复合膜促进药物透皮吸收的机制研究》文中研究表明聚四氟乙烯多孔膜（porous ploytetrafluoroethylene,porous PTFE）是聚四氟乙烯薄膜（ploytetrafluoroethylene,PTFE）在一定高温条件下经单轴拉伸而形成的具有良好透气率、柔顺性、介电性能、生物相容性和优异电荷储存能力的生物驻极体材料。由于PTFE多孔膜固有的开放性多层连通结构,增加了与空气的接触面积,导致了PTFE多孔膜的空间电荷稳定性随环境湿度的增加而下降。本课题利用热融法将多孔PTFE、聚丙烯（polypropylene,PP）和聚乙烯（polyethylene,PE）制备成多孔PTFE/PE/PP驻极体复合膜, 1)以多孔PTFE驻极体材料为参比对象,借助于等温表面电位衰减测量和准静态压电系数d33的测量,探讨多孔PTFE/PE/PP驻极体的电荷储存能力及其制备驻极体透皮给药制剂的可行性; 2)以荧光素钠（Fluorescein Sodium Salt或NaFl）为模型药物,借助于激光扫描共聚焦显微镜（confocol laser scanning microscopy,CLSM）研究比较负极性多孔PTFE驻极体和负极性多孔PTFE/PE/PP驻极体透皮促渗的效果及其促渗机制,为多孔PTFE/PE/PP驻极体透皮制剂的研制提供实验依据;3)以扫描电镜（scanning electron microscopy,SEM）、透射电镜（transmission electron microscopy,TEM）为研究手段,从形态学角度观察负极性驻极体对大鼠皮肤结构的影响,进一步探索驻极体透皮促渗的机制;4)以美洛昔康（meloxicam）为模型药物,研究多孔PTFE/PE/PP驻极体透皮制剂的体外促渗效果。实验结果显示:1)用多孔PTFE做电荷储存层的多孔PTFE/PE/PP驻极体不仅具有与多孔PTFE具有类似的常温电荷储存能力,且负极性多孔PTFE/PE/PP驻极体在高湿环境下表现出较好的电荷储存稳定性;2)模型药物NaFl被动经皮扩散时,角质层荧光强度值呈现先增加（0.5h～6h）后减少（6h～14h）的趋势,毛囊处荧光强度则呈上升趋势; 3)经-500V多孔PTFE驻极体作用后,鼠皮角质层荧光强度在0.5h～6h内较被动扩散组有明显增加,6h～14h内荧光值降低比被动扩散组快,毛囊处荧光强度的变化与角质层变化一致,说明由于驻极体的静电场和微电流作用,负极性驻极体使角质层屏障作用减弱,毛囊口径加宽,促进了药物的经皮扩散;4)-500V多孔PTFE/PE/PP复合驻极体实验组与-500V多孔PTFE驻极体组促渗规律一致的,且较-500V多孔PTFE驻极体组鼠皮的荧光强度有明显增加,说明负极性多孔PTFE/PE/PP复合驻极体由于有较好的耐湿性,可以改善活体大鼠皮肤因湿度升高引起的对驻极体表面电位的影响。此外,-500V多孔PTFE/PE/PP复合驻极体实验组较-300V多孔PTFE驻极体组有更好的促渗作用,进一步说明驻极体的体外药物促渗效果随驻极体表面电位的增加而提升;5)经负极性驻极体作用的大鼠皮肤超微结构结果显示:负极性驻极体作用大鼠皮肤3小时以上,皮肤表面出现不连续性及裂隙增加、皮肤角质层层状类脂层的排列结构发生改变和毛囊口拓宽等现象,皮肤角质层从皮肤表皮脱离,只有一层与表皮相连,角质层之间连接松散,这直接导致皮肤屏障功能的减弱,有助于加快药物的经皮渗透速度。6)负极性驻极体透皮制剂的体外促渗效果也显示驻极体对模型药物有较好的促渗作用;7)负极性驻极体改变大鼠皮肤角质层的有序排列和扩张毛囊可能是其增强药物的透皮吸收的两个基本途径。以上实验结果显示负极性多孔PTFE/PE/PP驻极体储存电荷的衰减缓慢,它可以在皮肤表面形成长期稳定的静电场,使角质层层状类脂层结构改变和毛囊口径拓宽,这可能是驻极体促进药物渗透的主要途径,因此,负极性多孔PTFE/PE/PP驻极体可以成为经皮给药系统中的一种新型的促渗因子,驻极体在促进药物透皮吸收方面有较大的优势及发展潜力。
二、充电参数对PTFE多孔膜电荷稳定性的影响（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、充电参数对PTFE多孔膜电荷稳定性的影响（论文提纲范文）
（1）疏水低共熔溶剂膜的制备及其在全铜液流电池中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 氧化还原液流电池 |
| 1.2.1 氧化还原液流电池的发展进程 |
| 1.2.2 氧化还原液流电池的工作原理 |
| 1.2.3 氧化还原液流电池的组成 |
| 1.3 隔膜的种类及其发展 |
| 1.3.1 阳离子交换膜(CEM) |
| 1.3.2 阴离子交换膜(AEM) |
| 1.3.3 两性离子交换膜(AIEM) |
| 1.3.4 多孔膜 |
| 1.4 疏水低共熔溶剂 |
| 1.4.1 疏水低共熔溶剂的组成及其分类 |
| 1.4.2 疏水低共熔溶剂的性质 |
| 1.4.3 疏水低共熔溶剂的应用 |
| 1.5 本文的主要研究内容及创新点 |
| 1.5.1 本文的主要研究内容 |
| 1.5.2 本文的创新点 |
| 第二章 亲疏水不互溶两相低共熔溶剂体系的构建 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验试剂及仪器 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.3 亲疏水不互溶两相体系的建立 |
| 2.3.1 疏水相的确定 |
| 2.3.2 亲水体系的确定 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 TEBA-Thymol DES的电导率 |
| 2.4.2 TEBA-Thymol DES的电化学行为 |
| 2.4.3 亲疏水两相的互溶性 |
| 2.4.4 Cu~(2+)在亲水相中的稳定态 |
| 2.4.5 Cu~(2+)/Cu~+以及Cu~+/Cu在亲水DES中的电化学性能 |
| 2.4.6 Cu~(2+)在亲疏水两相中的分配系数 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 基于疏水低共熔溶剂膜的全铜液流电池 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验仪器及试剂 |
| 3.2.1 实验仪器 |
| 3.2.2 实验试剂 |
| 3.3 两种疏水膜的制备、表征及其用于液流电池的性能 |
| 3.3.1 两种疏水膜的制备 |
| 3.3.2 膜的拉曼表征 |
| 3.3.3 膜的电导率 |
| 3.3.4 膜的透过率 |
| 3.3.5 支撑液膜的稳定性 |
| 3.3.6 全铜液流电池的构建及其性能测试 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 凝胶膜的制备 |
| 3.4.2 凝胶膜的电导率 |
| 3.4.3 凝胶膜的透过率 |
| 3.4.4 凝胶膜液流电池的性能研究 |
| 3.4.5 疏水多孔膜与亲疏水DES的亲和性 |
| 3.4.6 支撑液膜的稳定性 |
| 3.4.7 支撑液膜的电导率 |
| 3.4.8 支撑液膜的透过率 |
| 3.4.9 支撑液膜液流电池的性能研究 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 结论与展望 |
| 4.1 结论 |
| 4.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（2）薄膜蒸馏过程中的微尺度输运机理（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 薄膜蒸馏的研究现状与进展 |
| 1.1.1 气隙式薄膜蒸馏的性能 |
| 1.1.2 气隙式薄膜蒸馏的微尺度输运过程 |
| 1.1.3 薄膜蒸馏技术的应用 |
| 1.2 蒸馏膜的研究现状与进展 |
| 1.2.1 蒸馏膜的性能 |
| 1.2.2 蒸馏膜的制作方法与发展 |
| 1.3 本文主要研究思路 |
| 1.3.1 薄膜蒸馏中存在的问题 |
| 1.3.2 本文主要研究内容 |
| 2 传质系数的简化估算研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 气隙式薄膜蒸馏的传质理论 |
| 2.2.1 料液侧的传质过程 |
| 2.2.2 蒸馏膜内的传质过程 |
| 2.2.3 气隙内的传质过程 |
| 2.3 传质系数估算验证实验 |
| 2.3.1 聚四氟乙烯膜的表征 |
| 2.3.2 传质系数的估算验证 |
| 2.4 传质系数的理论估算分析与验证 |
| 2.4.1 传质系数分析与估算 |
| 2.4.2 不同料液温度实验下的估算理论验证 |
| 2.4.3 不同气隙宽度实验下的估算理论验证 |
| 2.4.4 不同冷却液温度实验下的估算理论验证 |
| 2.4.5 不同料液流量实验下的估算理论验证 |
| 2.4.6 不同料液浓度实验下的估算理论验证 |
| 2.4.7 极端运行条件下的估算理论验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 微尺度排列纤维膜的输运过程研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 微尺度排列纤维膜的制备改性与输运实验 |
| 3.2.1 静电纺丝纤维膜的制备 |
| 3.2.2 表面氟化改性 |
| 3.2.3 纤维膜的表征 |
| 3.2.4 纤维膜的输运实验 |
| 3.3 微尺度排列纤维膜的构建机理和输运特性 |
| 3.3.1 纤维膜的微观形貌 |
| 3.3.2 纤维膜的润湿特性 |
| 3.3.3 类平行纤维膜的薄膜蒸馏性能 |
| 3.3.4 复合类平行纤维膜的薄膜蒸馏性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 复合结构纤维膜内的输运过程研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 复合膜的制备改性与输运实验 |
| 4.2.1 复合膜的制备 |
| 4.2.2 复合膜的改性与表征 |
| 4.2.3 复合膜的输运实验 |
| 4.3 复合膜的构建机理和输运特性 |
| 4.3.1 复合膜的结构特征 |
| 4.3.2 复合膜的润湿特性 |
| 4.3.3 复合膜的AGMD效果 |
| 4.3.4 复合膜的实验稳定性 |
| 4.3.5 复合膜内输运过程分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 膜孔内毛细冷凝现象的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 膜的制备与毛细冷凝实验 |
| 5.2.1 蒸馏膜的制备 |
| 5.2.2 膜结构与润湿特性 |
| 5.2.3 毛细冷凝实验 |
| 5.3 静电纺丝纤维膜内的毛细冷凝现象 |
| 5.3.1 毛细冷凝现象的形成和确认 |
| 5.3.2 多孔介质中毛细冷凝的机理 |
| 5.3.3 间断性实验条件下的膜内冷凝现象 |
| 5.3.4 膜厚度和料液温度引发膜内毛细冷凝 |
| 5.3.5 冷却液温度引发膜内毛细冷凝 |
| 5.3.6 气隙宽度引发膜内毛细冷凝 |
| 5.4 聚四氟乙烯膜内的毛细冷凝现象 |
| 5.4.1 毛细冷凝现象的形成和确认 |
| 5.4.2 膜厚度和料液温度引发膜内毛细冷凝 |
| 5.4.3 冷却液温度引发膜内毛细冷凝 |
| 5.4.4 气隙宽度引发膜内毛细冷凝 |
| 5.4.5 多层膜引发毛细冷凝 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 气隙内部输运过程研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 气隙内的输运实验 |
| 6.2.1 膜和气隙的表征 |
| 6.2.2 填料填充气隙的薄膜蒸馏实验 |
| 6.3 气隙的表征及其内部输运理论 |
| 6.3.1 填充气隙的孔隙率 |
| 6.3.2 传质计算过程 |
| 6.3.3 传热计算过程 |
| 6.4 气隙内的输运实验结果与讨论 |
| 6.4.1 填料直径对输运过程的影响 |
| 6.4.2 填料传热系数对输运过程的影响 |
| 6.4.3 填料表面能量对的输运过程的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 多组分气体的输运过程研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 多组分气体的输运实验 |
| 7.2.1 实验试剂与溶液配制 |
| 7.2.2 聚四氟乙烯膜的酸液润湿特性表征 |
| 7.2.3 废酸液的薄膜蒸馏输运实验 |
| 7.3 多组分气体输运理论 |
| 7.4 多组分气体输运实验结果与讨论 |
| 7.4.1 聚四氟乙烯膜的酸液润湿特性 |
| 7.4.2 分子扩散机理 |
| 7.4.3 不同温度料液的传质过程 |
| 7.4.4 不同酸度料液的传质过程 |
| 7.4.5 模拟废酸液的传质过程 |
| 7.4.6 实际废酸液的传质过程 |
| 7.5 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（3）自蔓延法制备三维石墨烯基复合膜电极的研究（论文提纲范文）
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 超级电容器 |
| 1.1.1超级电容器简介 |
| 1.1.2 超级电容器原理 |
| 1.1.3 超级电容器结构 |
| 1.1.4 超级电容器特点与应用 |
| 1.2 超级电容器电极材料 |
| 1.2.1 炭材料 |
| 1.2.2 金属氧化物材料 |
| 1.2.3 新型过渡金属碳化物(MXene) |
| 1.2.4 导电聚合物 |
| 1.3 石墨烯在超级电容器中的应用 |
| 1.3.1 石墨烯简介 |
| 1.3.2 石墨烯的制备 |
| 1.3.3 氧化石墨烯的自蔓延还原反应 |
| 1.4 超级电容器三维电极构筑 |
| 1.4.1 模板法 |
| 1.4.2 骨架法 |
| 1.4.3 自组装法 |
| 1.4.4 原位生长法 |
| 1.5 本论文主要研究内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验仪器设备与试剂耗材 |
| 2.1.1 实验仪器设备 |
| 2.1.2 实验试剂耗材 |
| 2.2 材料理化性质表征方法 |
| 2.2.1 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.2.2 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.2.3 氮吸附测试 |
| 2.2.4 拉曼光谱分析(Raman) |
| 2.2.5 X射线光电子能谱分析(XPS) |
| 2.2.6 差示扫描量热分析(DSC) |
| 2.3 材料电化学性能测试方法 |
| 2.3.1 测试装置及步骤 |
| 2.3.2 循环伏安测试(CV) |
| 2.3.3 恒电流充放电测试(GCD) |
| 2.3.4 交流阻抗测试(EIS) |
| 2.4 电化学数据的相关分析计算 |
| 2.4.1 电极容量计算 |
| 2.4.2 储能机理计算 |
| 2.4.3 交流阻抗谱计算 |
| 第三章 自蔓延法制备超级电容器三维AC/rGO复合膜电极 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料制备 |
| 3.2.1 自蔓延制备rGO膜 |
| 3.2.2 自蔓延制备AC/rGO复合膜 |
| 3.3 自蔓延制备三维rGO电极的结构与电容性能 |
| 3.4 自蔓延法制备AC/rGO复合电极的结构与电容性能 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 自蔓延法制备超级电容器三维MXene/rGO复合膜电极 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 MXene/rGO复合膜制备 |
| 4.3 MXene/rGO复合膜的表征 |
| 4.4 MXene/rGO复合膜的电化学性能 |
| 4.4.1 MXene/rGO复合膜的电容性能 |
| 4.4.2 MXene/rGO复合膜的储能动力学分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 自蔓延法制备高功率锂离子电池NiO/rGO复合膜电极 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 NiO/rGO复合膜的制备 |
| 5.3 NiO/rGO复合膜的表征 |
| 5.4 NiO/rGO复合膜的电化学性能 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者及导师简介 |
| 北京化工大学硕士研究生学位论文答辩委员会决议书 |
（4）驻极体纳米纤维的制备及其可穿戴健康管理器件研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 空气过滤技术简介 |
| 1.3 驻极体材料简介 |
| 1.4 可穿戴健康监测器件 |
| 1.5 本论文的研究思路及主要研究内容 |
| 2 驻极体纳米纤维膜基智能健康防护口罩 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.3 驻极体纳米纤维膜的形貌结构及电荷稳定性 |
| 2.4 驻极体纳米纤维膜的过滤性能 |
| 2.5 纤维基驻极体纳米发电机的结构与性能 |
| 2.6 自供能智能健康防护口罩的性能 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 全氟驻极体纳米纤维膜基可穿戴健康监测器件 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.3 全氟驻极体纳米纤维膜的形貌结构特征 |
| 3.4 自供能可穿戴健康监测器件的结构及电学性能特征 |
| 3.5 自供能可穿戴健康监测器件用于人体体动及生命体征的监测 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 电荷密集复合全氟驻极体纳米纤维膜基多功能健康管理口罩 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.3 复合全氟驻极体纳米纤维膜的形貌与结构 |
| 4.4 复合全氟驻极体纳米纤维膜的电荷存储机制 |
| 4.5 复合全氟驻极体纳米纤维膜的空气过滤性能 |
| 4.6 多功能健康管理口罩的结构与功能 |
| 4.7 多功能健康管理口罩用于人体呼吸信号监测 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 创新点与意义 |
| 5.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录1 攻读博士学位期间取得的学术成果 |
| 附录2 攻读博士学位期间申请专利目录 |
| 附录3 中英文缩写对照表 |
（5）荷电二维纳米通道离子传输机理及低温超级电容储能应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 超级电容简介 |
| 1.2.1 超级电容的分类和工作原理 |
| 1.2.2 超级电容的特点及应用 |
| 1.2.3 电极材料的发展 |
| 1.3 超级电容的离子传输与低温性能 |
| 1.3.1 纳米受限空间中的离子传输 |
| 1.3.2 温度对超级电容性能的影响 |
| 1.4 超级电容的低温性能强化 |
| 1.4.1 电极材料形貌结构对离子传输和储能性能的影响 |
| 1.4.2 低温超级电容的研究现状 |
| 1.5 本论文研究内容 |
| 2 实验和模拟方法 |
| 2.1 实验材料和设备 |
| 2.2 材料表征分析 |
| 2.2.1 扫描电子显微镜 |
| 2.2.2 透射电子显微镜 |
| 2.2.3 X射线衍射 |
| 2.2.4 X射线光电子能谱 |
| 2.2.5 拉曼光谱 |
| 2.2.6 氮气吸脱附 |
| 2.2.7 傅里叶变换红外光谱 |
| 2.3 电化学性能测试 |
| 2.3.1 循环伏安法 |
| 2.3.2 恒电流充放电法 |
| 2.3.3 电化学阻抗谱法 |
| 2.4 分子动力学模拟 |
| 2.4.1 基本原理 |
| 2.4.2 力场简介 |
| 2.4.3 数值计算方法 |
| 2.4.4 边界条件与初值 |
| 2.4.5 系综原理 |
| 2.4.6 软件介绍 |
| 3 温度对纳米/亚纳米通道内离子扩散系数的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模型构建与计算方法 |
| 3.2.1 模型构建 |
| 3.2.2 计算方法 |
| 3.3 不同温度下宏观电解液离子扩散系数及准确性验证 |
| 3.4 不同温度下中性纳米通道内离子扩散系数 |
| 3.5 纳米通道内离子扩散系数增强机理 |
| 3.6 不同温度下带电纳米通道内离子扩散系数和电解液电导率 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 构造传输通道强化离子传输和低温双电层电容储能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 孔洞石墨烯的设计和制备 |
| 4.3 形貌结构表征 |
| 4.4 低凝固点有机电解液的配置 |
| 4.5 孔洞石墨烯的常温电化学性能及离子传输特性分析 |
| 4.6 孔洞石墨烯的低温电化学性能 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 构筑三维多级结构强化离子传输和低温赝电容储能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 三维多级石墨烯基赝电容材料的设计和制备 |
| 5.3 形貌结构表征 |
| 5.4 三维多级石墨烯基赝电容的低温电化学性能 |
| 5.4.1 单电极的低温性能稳定性 |
| 5.4.2 对称赝电容的低温性能稳定性 |
| 5.5 三维多级石墨烯基非对称电容的低温电化学性能 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 二维纳米材料Ti_3C_2Tx的离子传输强化和低温储能应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 Ti_3C_2二维纳米通道内离子传输的分子动力学模拟 |
| 6.2.1 模型构建与计算方法 |
| 6.2.2 通道尺寸对离子扩散和离子浓度的影响 |
| 6.3 三维多孔Ti_3C_2Tx膜电极的设计和制备 |
| 6.4 形貌结构表征 |
| 6.4.1 RRFCA原理分析 |
| 6.4.2 三维多孔Ti_3C_2Tx膜的形貌结构分析 |
| 6.5 三维多孔Ti_3C_2Tx膜电极的常温电化学性能 |
| 6.5.1 高倍率赝电容电极 |
| 6.5.2 高负载量赝电容电极 |
| 6.6 三维多孔Ti_3C_2Tx膜电极的低温电化学性能 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 研究创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（6）水系二硼化钒空气电池的机理与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 水系金属空气电池体系 |
| 1.2.1 锌空气电池 |
| 1.2.2 铝空气电池 |
| 1.2.3 镁空气电池 |
| 1.2.4 铁空气电池 |
| 1.3 二硼化钒(VB_2)空气电池体系 |
| 1.3.1 VB_2-空气电池的工作原理 |
| 1.3.2 VB_2-空气电池的研究现状 |
| 1.4 本论文的研究意义与研究思路 |
| 1.4.1 阳极电化学机制及其性能主导因素研究 |
| 1.4.2 通过聚多巴胺包覆VB_2抑制阳极自放电行为 |
| 1.4.3 通过Fe Ni-LDH以“插层”方式包覆VB_2抑制阳极自放电行为 |
| 1.4.4 通过高锰酸钾刻蚀碳纳米管作为空气电极氧还原反应(ORR)的催化剂 |
| 第二章 材料性能表征和实验方法 |
| 2.1 材料的测试和表征手段 |
| 2.1.1 X射线粉末衍射法(X-ray diffraction,XRD) |
| 2.1.2 傅里叶红外光谱(Fourier Transform Infrared Spectroscopy,FTIR)和拉曼光谱(Raman Spectra) |
| 2.1.3 X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS) |
| 2.1.4 扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)和透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,TEM) |
| 2.1.5 热重分析(Thermograviemetry Analysis,TGA) |
| 2.2 电化学测试方法 |
| 2.2.1 恒流放电测试 |
| 2.2.2 线性扫描伏安法 |
| 2.2.3 交流阻抗法 |
| 第三章 VB_2-空气电池的阳极电化学机制及性能主导因素研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 原料,三电极和电池装置 |
| 3.2.2 开路电势和线性极化的测试 |
| 3.2.3 原位电化学阻抗分析 |
| 3.2.4 材料表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 阳极电化学机制分析 |
| 3.3.2 电池静置和放电期间的VB_2表面钝化分析 |
| 3.3.3 决定阳极电化学性能的主要因素 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 聚多巴胺包覆VB_2抑制VB_2-空气电池的负极自放电 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 VB_2@PDA的制备 |
| 4.2.2 材料表征 |
| 4.2.3 电极制备及电池组装 |
| 4.2.4 电化学测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 VB_2@PDA的制备结果 |
| 4.3.2 VB_2@PDA粉体的抗腐蚀性评估 |
| 4.3.3 电化学性能测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 Fe Ni-LDH以插层方式包覆VB_2抑制VB_2-空气电池的负极自放电 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.2.1 VB_2@Fe Ni-LDH的制备 |
| 5.2.2 材料表征 |
| 5.2.3 电池组装和电化学测试 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 VB_2@Fe Ni-LDH的制备结果 |
| 5.3.2 电化学性能测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 高锰酸钾刻蚀碳纳米管作为VB_2-空气电池氧还原催化剂的研究. |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验方法 |
| 6.2.1 材料制备及表征 |
| 6.2.3 电池组装及电化学测试 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 碳材料筛选 |
| 6.3.2 刻蚀后碳纳米管的电化学性能 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 全文总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（7）多孔碳纤维基锂离子电池负极材料的设计、构筑与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂离子电池简介 |
| 1.2.1 锂离子电池的发展史 |
| 1.2.2 锂离子电池的工作原理 |
| 1.2.3 锂离子电池的组成 |
| 1.3 锂离子电池负极材料研究现状 |
| 1.3.1 碳基负极材料 |
| 1.3.2 锡基和硅基负极材料 |
| 1.3.3 过渡金属化合物负极材料 |
| 1.4 锂离子电池负极材料未来发展方向 |
| 1.5 静电纺丝工艺应用于锂离子电池负极材料的研究现状 |
| 1.5.1 静电纺丝工艺原理和应用 |
| 1.5.2 静电纺丝制备碳纤维基锂离子电池负极材料 |
| 1.5.3 静电纺丝缺点及改进方法 |
| 1.6 本文的选题依据及研究内容 |
| 第二章 轴向多通道MnS@CNF纤维的设计、构筑与性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 原料及试剂 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.2.3 轴向多通道MnS@CNF纳米纤维的制备 |
| 2.2.4 纽扣电池组装 |
| 2.3 测试与表征 |
| 2.3.1 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.3.2 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.3.3 N_2吸脱附测试(BET) |
| 2.3.4 X射线光电子能谱分析(XPS) |
| 2.3.5 X射线衍射测试(XRD) |
| 2.3.6 拉曼光谱测试(Raman) |
| 2.3.7 粉末电导率测试 |
| 2.3.8 电化学性能测试 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 轴向多通道MnS@CNF纤维形貌和结构分析 |
| 2.4.2 轴向多通道结构成形机理分析 |
| 2.4.3 轴向多通道MnS@CNF_(5.8/900) 纤维XPS分析 |
| 2.4.4 轴向多通道MnS@CNF纤维BET分析 |
| 2.4.5 轴向多通道MnS@CNF纤维XRD和 Raman分析 |
| 2.4.6 自支撑轴向多通道MnS@CNF电极电化学性能分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 金属硫化物嵌入多孔碳纤维的设计、构筑与性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 原料及试剂 |
| 3.2.2 Fe_7S_8@MPCNF纤维的制备 |
| 3.2.3 纽扣电池的组装 |
| 3.3 测试与表征 |
| 3.3.1 扫描电子显微镜分析(SEM) |
| 3.3.2 透射电子显微镜分析(TEM) |
| 3.3.3 电导率测试 |
| 3.3.4 比表面积和孔径分布测试 |
| 3.3.5 X射线光电子能谱分析(XPS) |
| 3.3.6 拉曼光谱测试(Raman) |
| 3.3.7 X射线衍射测试(XRD) |
| 3.3.8 电化学性能测试 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 Fe_7S_8@MPCNF纤维形貌和结构分析 |
| 3.4.2 Fe_7S_8@MPCNF纤维XRD和 XPS分析 |
| 3.4.3 Fe_7S_8@MPCNF纤维Raman和电导率分析 |
| 3.4.4 Fe_7S_8@MPCNF纤维比表面积和孔径分布分析 |
| 3.4.5 Co_9S_8@MPCNF和 Ni_9S_8@MPCNF纤维形貌和结构分析 |
| 3.4.6 Fe_7S_8@MPCNF电极电化学性能分析 |
| 3.4.7 Fe_7S_8@MPCNF电极锂离子存储机理分析 |
| 3.4.8 Co_9S_8@MPCNF和 Ni_9S_8@MPCNF电极电化学性能分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 钼基化合物嵌入多孔碳纤维的设计、构筑与性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 原料及试剂 |
| 4.2.2 MoX_n@MPCNF纤维的制备 |
| 4.2.3 纽扣电池的组装 |
| 4.3 测试与表征 |
| 4.3.1 扫描电子显微镜分析(SEM) |
| 4.3.2 透射电子显微镜分析(TEM) |
| 4.3.3 电导率测试 |
| 4.3.4 比表面积和孔径分布测试 |
| 4.3.5 X射线光电子能谱分析(XPS) |
| 4.3.6 拉曼光谱测试(Raman) |
| 4.3.7 X射线衍射测试(XRD) |
| 4.3.8 电化学性能测试 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 MoX_n@MPCNF纤维形貌和结构分析 |
| 4.4.2 MoX_n@MPCNF纤维电导率和拉曼分析 |
| 4.4.3 MoX_n@MPCNF纤维BET分析 |
| 4.4.4 MoX_n@MPCNF纤维XRD分析 |
| 4.4.5 MoX_n@MPCNF纤维XPS分析 |
| 4.4.6 MoX_n@MPCNF电极电化学性能分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 金属硫化物纳米框架嵌入多孔碳纤维的设计、构筑与性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 原料及试剂 |
| 5.2.2 Ni/Co_(x:yNFs)@PCNF纤维的制备 |
| 5.2.3 纽扣电池的组装 |
| 5.3 测试与表征 |
| 5.3.1 扫描电子显微镜分析(SEM) |
| 5.3.2 透射电子显微镜分析(TEM) |
| 5.3.3 电导率测试 |
| 5.3.4 比表面积和孔径分布测试 |
| 5.3.5 X射线光电子能谱分析(XPS) |
| 5.3.6 拉曼光谱测试(Raman) |
| 5.3.7 X射线衍射测试(XRD) |
| 5.3.8 电化学性能测试 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.4.1 Ni/Co_(x:yNFs)@PCNF纤维形貌和结构分析 |
| 5.4.2 Ni/Co_(x:yNFs)@PCNF纤维XRD分析 |
| 5.4.3 Ni/Co_(x:yNFs)@PCNF纤维XPS分析 |
| 5.4.4 Ni/Co_(x:yNFs)@PCNF纤维拉曼和电导率分析 |
| 5.4.5 Ni/Co_(x:yNFs)@PCNF纤维BET分析 |
| 5.4.6 Ni/Co_(x:yNFs)@PCNF电极电化学性能分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 全文结论 |
| 6.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况 |
| 致谢 |
（8）含氟聚合物多孔膜的电化学行为及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 锂离子电池及其隔膜 |
| 1.2 锂离子电池隔膜及其改性 |
| 1.2.1 锂离子电池隔膜种类 |
| 1.2.1.1 聚烯烃隔膜 |
| 1.2.1.2 新型聚合物隔膜 |
| 1.2.1.3 含氟聚合物多孔膜 |
| 1.2.2 锂离子电池隔膜改性 |
| 1.2.2.1 接枝改性 |
| 1.2.2.2 共混改性 |
| 1.2.2.3 填充改性 |
| 1.2.2.4 复合改性 |
| 1.3 论文的研究意义及研究内容 |
| 1.4 论文研究来源 |
| 第2章 凝胶聚电解质对PTFE隔膜的亲液改性及其电化学性能 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂及药品 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.2.3 PTFE/PEI复合膜的制备 |
| 2.2.4 PTFE/PEI复合膜的表征 |
| 2.2.5 PTFE/PEI复合膜的电化学表征 |
| 2.2.6 PTFE/PEI复合膜的电池性能测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 PTFE/PEI复合膜的微观形貌分析 |
| 2.3.2 PTFE/PEI复合膜的ATR-FTIR分析 |
| 2.3.3 PTFE/PEI复合膜的润湿性与吸液率 |
| 2.3.4 PTFE/PEI复合膜的电化学性能 |
| 2.3.5 PTFE/PEI复合膜在电池循环中的性能 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 PTFE/PEI-SiO_2 复合膜及其电化学性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂及药品 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.2.3 PTFE/PEI-SiO_2 复合膜的制备 |
| 3.2.4 PTFE/PEI-SiO_2 复合膜的表征 |
| 3.2.5 PTFE/PEI-SiO_2 复合膜的电化学表征 |
| 3.2.6 PTFE/PEI-SiO_2 复合膜的电池性能测试 |
| 3.2.7 复合膜的热稳定性测试 |
| 3.2.8 PTFE/PEI-SiO_2 复合膜在钠电池体系中的性能测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 PTFE/PEI-SiO_2 复合膜的微观形貌分析 |
| 3.3.2 PTFE/PEI-SiO_2 复合膜的ATR-FTIR分析 |
| 3.3.3 PTFE/PEI-SiO_2 复合膜的表面润湿性与吸液率 |
| 3.3.4 改性溶液中正硅酸乙酯含量对PTFE/PEI-SiO_2 复合膜的结构影响 |
| 3.3.5 正硅酸乙酯含量对PTFE/PEI-SiO_2 复合膜的电化学性能影响 |
| 3.3.6 正硅酸乙酯含量对PTFE/PEI-SiO_2 复合膜的电池性能影响 |
| 3.3.7 PTFE/PEI-SiO_2 复合膜在电池循环测试中的性能 |
| 3.3.8 PTFE/PEI和 PTFE/PEI-SiO_2 复合膜的热稳定性 |
| 3.3.9 PTFE/PEI-SiO_2 复合膜与商业隔膜在电池循环中的性能对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 PVDF/PDDA@TiO_2 复合膜及其电化学性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂及药品 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.2.3 PVDF/PDDA@TiO_2 复合膜的制备 |
| 4.2.4 PVDF/PDDA@TiO_2 复合膜的表征 |
| 4.2.5 PVDF/PDDA@TiO_2 复合膜的电化学表征 |
| 4.2.6 PVDF/PDDA@TiO_2 复合膜的电池性能测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 PVDF/PDDA@TiO_2 复合膜的微观形貌分析 |
| 4.3.2 PVDF/PDDA@TiO_2 复合膜的ATR-FTIR分析 |
| 4.3.3 PVDF/PDDA@TiO_2 复合膜的表面润湿性 |
| 4.3.4 PVDF/PDDA@TiO_2 复合膜的电化学性能 |
| 4.3.5 PVDF/PDDA@TiO_2 复合膜在电池循环中的性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 总结 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所取得的学术成果 |
| 致谢 |
（9）超选择润湿性膜界面的构筑及含油高盐废水处理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究背景 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究背景 |
| 1.2 含油高盐废水概述 |
| 1.2.1 含油高盐废水的来源 |
| 1.2.2 含油高盐废水的特点 |
| 1.2.3 含油高盐废水的危害 |
| 1.3 含油高盐废水常见处理方法 |
| 1.3.1 常见除油技术 |
| 1.3.2 常见脱盐技术 |
| 1.4 基于超选择润湿性膜界面分离的除油、脱盐技术 |
| 1.4.1 表面润湿理论 |
| 1.4.2 超润湿性膜界面的构筑 |
| 1.4.3 基于超选择润湿性膜界面分离的除油、脱盐技术 |
| 1.5 课题研究目的、意义及主要研究内容 |
| 1.5.1 课题研究目的及意义 |
| 1.5.2 主要研究内容及技术路线 |
| 第2章 实验材料与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 实验药品 |
| 2.1.2 仪器和设备 |
| 2.2 膜材料表征方法 |
| 2.2.1 微观形貌分析 |
| 2.2.2 表面特性分析 |
| 2.2.3 晶体结构分析 |
| 2.2.4 比表面积分析 |
| 2.2.5 孔径分析 |
| 2.2.6 粗糙度分析 |
| 2.2.7 热稳定性分析 |
| 2.2.8 力学性能分析 |
| 2.2.9 防水透气性能分析 |
| 2.2.10 表面润湿性分析 |
| 2.3 膜材料制备方法 |
| 2.3.1 超选择润湿性除油纤维膜的制备方法 |
| 2.3.2 超选择润湿性脱盐纤维膜的制备方法 |
| 2.4 模拟含油高盐废水的配制及检测 |
| 2.4.1 含油高盐废水的配制 |
| 2.4.2 水质分析方法 |
| 第3章 超选择润湿性膜界面对油/高盐废水分离特性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 高强度有机/无机复合纤维膜的制备及物理特性 |
| 3.2.1 纺丝液的优化 |
| 3.2.2 高强纤维成型机理 |
| 3.2.3 热稳定性能分析 |
| 3.2.4 力学性能分析 |
| 3.3 超选择润湿性膜界面的构筑及物性表征 |
| 3.3.1 超选择润湿性膜界面的构筑 |
| 3.3.2 晶体结构分析 |
| 3.3.3 比表面积分析 |
| 3.3.4 表面化学组成分析 |
| 3.4 油和水在超选择润湿性纤维膜表面的润湿行为及机制 |
| 3.4.1 超疏水纤维膜 |
| 3.4.2 超亲水纤维膜 |
| 3.5 超选择润湿性膜界面对油/高盐废水分离效能 |
| 3.5.1 高密度油/盐水混合物分离效能 |
| 3.5.2 高密度油/盐水乳化物分离效能 |
| 3.5.3 低密度油/盐水混合物分离效能 |
| 3.5.4 低密度油/盐水乳化物分离效能 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 具有超亲水耐油污保护层纤维蒸馏膜的设计及脱盐研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 具有超亲水耐油污保护层纤维蒸馏膜的制备 |
| 4.2.1 超疏水膜的制备 |
| 4.2.2 超亲水耐油污保护层的制备 |
| 4.3 具有超亲水耐油污保护层纤维蒸馏膜的物性表征 |
| 4.3.1 表面和断面结构分析 |
| 4.3.2 孔结构分析 |
| 4.3.3 力学性能分析 |
| 4.4 油和水在具有超亲水耐油污保护层纤维蒸馏膜表面的润湿行为及机制 |
| 4.4.1 超疏水膜表面润湿性分析 |
| 4.4.2 超亲水耐油污保护层表面润湿性分析 |
| 4.4.3 油和水在复合纤维蒸馏膜表面动态润湿性分析 |
| 4.4.4 不同水质对复合纤维蒸馏膜表面润湿性分析 |
| 4.5 具有超亲水耐油污保护层纤维蒸馏膜的脱盐特性 |
| 4.5.1 温度差对膜水通量影响 |
| 4.5.2 盐浓度对膜水通量影响 |
| 4.5.3 稳定性分析 |
| 4.5.4 耐污染分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 超亲水/多憎复合纤维蒸馏膜的制备及膜污染与膜润湿同步控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 超亲水/多憎复合纤维蒸馏膜的耦合制备 |
| 5.2.1 多憎纤维蒸馏膜的制备 |
| 5.2.2 超亲水耐油污纤维保护层的制备 |
| 5.2.3 超亲水/多憎纤维蒸馏膜的制备 |
| 5.3 超亲水/多憎复合纤维蒸馏膜的物性表征 |
| 5.3.1 孔结构分析 |
| 5.3.2 力学性能分析 |
| 5.3.3 透气性和耐水压分析 |
| 5.4 超亲水/多憎复合纤维蒸馏膜的表面润湿性分析 |
| 5.4.1 NH_3·H_2O浓度对膜表面润湿性影响 |
| 5.4.2 疏水剂浓度对膜表面润湿性影响 |
| 5.4.3 多憎纤维膜表面润湿性分析 |
| 5.4.4 纺丝液浓度对超亲水耐油污保护层表面润湿性影响 |
| 5.4.5 超亲水/多憎复合纤维蒸馏膜对不同水质润湿性分析 |
| 5.5 超亲水/多憎复合纤维蒸馏膜的耐污染和耐润湿特性分析 |
| 5.5.1 多憎纤维蒸馏膜耐润湿特性分析 |
| 5.5.2 超亲水/多憎复合纤维蒸馏膜的耐污染及耐润湿特性分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简介 |
（10）负极性多孔PTFE/PE/PP驻极体复合膜促进药物透皮吸收的机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 驻极体概述 |
| 1.3 药物透皮吸收概述 |
| 1.3.1 药物透皮吸收的皮肤屏障结构及途径 |
| 1.3.2 促进药物透皮吸收的影响因素及方法 |
| 1.3.3 驻极体促进药物透皮吸收的研究进展 |
| 1.4 选题背景与目的 |
| 第二章 驻极体材料的制备和主要研究方法 |
| 2.1 材料的制备工艺 |
| 2.1.1 驻极体材料及相关性质 |
| 2.1.2 多孔PTFE/PE/PP 复合膜的制备 |
| 2.2 聚合物薄膜的极化 |
| 第三章 多孔PTFE/PE/PP 驻极体复合膜电荷储存能力的研究 |
| 3.1 多孔PTFE/PE/PP 驻极体电荷储存能力的影响 |
| 3.2 环境湿度对多孔PTFE/PE/PP 驻极体电荷储存能力的影响 |
| 3.3 药物对多孔PTFE/PE/PP 驻极体电荷储存能力的影响 |
| 第四章 负极性驻极体促进药物透皮吸收的机制研究 |
| 4.1 激光扫描共聚焦显微镜的基本工作原理 |
| 4.2 激光扫描共聚焦显微镜的特点和应用 |
| 4.3 激光扫描共聚焦显微镜下多孔PTFE/PE/PP 驻极体复合膜促进药物透皮吸收的机制研究 |
| 第五章 负极性驻极体对皮肤超微结构的影响 |
| 5.1 扫描电子显微镜下负极性多孔PTFE/PE/PP 驻极体对大鼠皮肤结构的影响 |
| 5.1.1 扫描电镜的工作原理 |
| 5.1.2 扫描电镜的特点和应用 |
| 5.1.3 扫描电镜下多孔PTFE/PE/PP 驻极体复合膜对大鼠皮肤超微结构的影响 |
| 5.2 透射电子显微镜下负极性多孔PTFE/PE/PP 驻极体对大鼠皮肤结构的影响 |
| 5.2.1 透射电镜的工作原理 |
| 5.2.2 透射电镜的特点和应用 |
| 5.2.3 透射电镜下多孔 PTFE/PE/PP 驻极体复合膜对大鼠皮肤超微结构的影响 |
| 第六章 美洛昔康驻极体制剂体外透皮吸收研究 |
| 6.1 实验仪器与材料 |
| 6.2 实验动物及方法 |
| 6.3 实验结果与讨论 |
| 第七章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士期间发表的论文 |
| 附录 |
四、充电参数对PTFE多孔膜电荷稳定性的影响（论文参考文献）
- [1]疏水低共熔溶剂膜的制备及其在全铜液流电池中的应用[D]. 孙晓芳. 上海师范大学, 2021(07)
- [2]薄膜蒸馏过程中的微尺度输运机理[D]. 蔡景成. 大连理工大学, 2020(01)
- [3]自蔓延法制备三维石墨烯基复合膜电极的研究[D]. 缪佳炜. 北京化工大学, 2020(02)
- [4]驻极体纳米纤维的制备及其可穿戴健康管理器件研究[D]. 林诗哲. 华中科技大学, 2020(01)
- [5]荷电二维纳米通道离子传输机理及低温超级电容储能应用[D]. 孔竞. 浙江大学, 2020(01)
- [6]水系二硼化钒空气电池的机理与性能研究[D]. 王凡奇. 中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所), 2020(03)
- [7]多孔碳纤维基锂离子电池负极材料的设计、构筑与性能研究[D]. 周兴海. 天津工业大学, 2020(01)
- [8]含氟聚合物多孔膜的电化学行为及性能研究[D]. 赵耀. 北京工业大学, 2019(03)
- [9]超选择润湿性膜界面的构筑及含油高盐废水处理研究[D]. 朱志高. 哈尔滨工业大学, 2019(01)
- [10]负极性多孔PTFE/PE/PP驻极体复合膜促进药物透皮吸收的机制研究[D]. 梁媛媛. 第二军医大学, 2007(03)