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、在環(huán)境污染嚴(yán)重、能源危機(jī)加劇的今天,開(kāi)發(fā)清潔的新能源成為當(dāng)務(wù)之急。鋰離子電池因環(huán)境友好、性能優(yōu)秀被廣泛應(yīng)用于手機(jī)、筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)等移動(dòng)設(shè)備上。但是,目前已經(jīng)商業(yè)化的鋰離子電池的容量、能量密度、循環(huán)性能、可充放電次數(shù)、價(jià)格成本等特性卻難以滿足日益增長(zhǎng)的實(shí)際需求,如為電動(dòng)車、混合動(dòng)力汽車提供能源動(dòng)力,因此,改善已有鋰離子電池的性能成為亟待解決的問(wèn)題。本文利用TiO2和SiO2與石墨烯復(fù)合,將兩者的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),改善此類電極材料的電化學(xué)性能

2、。
  本文利用改進(jìn)的Hummers方法制備氧化石墨烯,以石墨為原料,將氧化石墨烯溶液靜置沉積后取上層清夜?jié)B析,力求得到較薄的氧化石墨烯層。隨后利用溶劑熱法制備了擁有介孔結(jié)構(gòu)的YiO2顆粒,其平均孔徑約為17nm,晶型為銳鈦礦。在制備過(guò)程中探究了溶劑熱反應(yīng)時(shí)間對(duì)孔分布的影響,發(fā)現(xiàn)290min時(shí)制備的TiO2孔分布最完全,結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定。
  接著使用APTES對(duì)TiO2顆粒進(jìn)行表面電荷改性,并分別探究了改性過(guò)程中時(shí)間、二次改性

3、和添加水等因素對(duì)改性結(jié)果的影響,確定了最優(yōu)改性條件.當(dāng)改性條件為0.5g介孔二氧化鈦球、10mlAPTES、100ml乙醇、100μl去離子水混合,80℃水浴加熱,回流并攪拌24h時(shí),成功將TiO2顆粒表面電荷變正。
  利用靜電吸附法在水體系中將氧化石墨烯與介孔YiO2復(fù)合,經(jīng)HI酸還原后得到TiO2/石墨烯復(fù)合物,經(jīng)XRD、Raman、TGA、BET、XPS等測(cè)試表征后,證明被還原的石墨烯成功包覆在YiO2上,所占質(zhì)量比為15

4、%,并且包覆石墨烯后復(fù)合物孔徑尺寸相比介孔TiO2減小,比表面積增大了29.7m2g-1。
  用同樣的方法制備了P25/石墨烯,對(duì)介孔YiO2、YiO2/石墨烯和P25/石墨烯進(jìn)行電化學(xué)性能測(cè)試,經(jīng)過(guò)對(duì)比可以得出以下結(jié)論:(1)與介孔TiO2相比,二氧化鈦/石墨烯在一定的電壓范圍下能夠穩(wěn)定地進(jìn)行充放電,具有更好的可逆容量保持率、在高電流密度下更優(yōu)秀的循環(huán)性能、良好的可逆性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,同時(shí),其電子傳導(dǎo)率和電極材料的電化學(xué)活性明顯

5、提升;(2)由YiO2/石墨烯和P25/石墨烯對(duì)比可知,介孔結(jié)構(gòu)可使材料與電解液間接觸面積增大,同時(shí)使鋰離子的傳輸路徑有所縮短,有利于電極的首次可逆容量、比容量的提高,和循環(huán)性能和倍率性能的改善。
  此外,本論文還利用APTMS對(duì)SiO2納米顆粒進(jìn)行了表面電荷改性,用靜電吸附法制備了SiO2/石墨烯的復(fù)合物,并使用HF酸和NaOH溶液分別處理復(fù)合物,使復(fù)合物中的SiO2溶解,得到石墨烯。由SEM和TEM得知,復(fù)合物中二氧化硅球絕

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