简介:面向小型可移动电子设备,其携带电池的能量密度成为一个重要技术指标。旨在展望电池技术发展趋势,本文针对各种典型电池(包括锂离子电池、锂空气电池、锂硫电池等)和新型硅-硫电池通过理论计算比较分析了其理论能量密度。研究表明:虽然锂空气电池和锂硫电池具有较大的理论能量密度,但是由于自身固有的树枝状晶体生长和低库伦效率,采用过量锂金属的解决方法极大地降低此类电池的能量密度。对于目前的锂离子电池而言,替换石墨阳极材料为硅材料可以一定程度上提高电池能量密度,理论值可达2100Wh/L。更进一步,基于转换式反应的新型锂化硅-硫电池能够实现更大电池能量密度,约为3000Wh/L,其值是目前商业化锂离子-石墨电池的四倍。因此,此类新型硅-硫电池能够满足未来3年~5年内的可移动电子设备的需求。同时,纳米技术可以从根本上解决此类电池自身粉末化问题,从而为其商业化提供可能。
简介:气体绝缘输电管道(GIL)绝缘子通常由环氧树脂/Al2O3复合材料浇注而成。在直流电压及负载温升作用下,绝缘子表面易积聚电荷造成电场畸变,进而引发沿面闪络。本文为探索非线性ZnO填料对环氧树脂/Al2O3/ZnO复合材料绝缘性能的影响规律,对直流电压下不同ZnO含量的环氧复合材料表面电位衰减进行了测量,分析了不同温度对表面电荷特性的影响,得到了基于电荷消散的非线性电导变化规律。研究结果表明:直流电压下,ZnO颗粒掺杂可以明显促进环氧复合材料表面电荷消散;随着温度升高,载流子迁移率增大,表面电荷的消散速度加快;当ZnO含量超过一定阈值时,电导率在高场下呈现非线性特性,从而抑制环氧树脂复合材料表面电荷积聚。相关结果为非线性电导复合材料在调控直流气体绝缘输电管道绝缘子表面电荷特性方面的应用提供了参考。
简介:本文采用简单的溶胶-凝胶法合成了NiCo2O4包裹的CuO同轴纳米电缆异质结催化剂。扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)结果表明,复合之后CuO和NiCo2O4的形态与结构保持不变。进一步采用旋转圆盘电极(RRDE)技术研究了在碱性溶液中纯NiCo2O4、纯CuO和CuO@NiCo2O4复合催化剂的电催化性能。对于氧还原反应(ORR),复合后的CuO@NiCo2O4比单独的纯CuO和纯NiCo2O4显示出高得多的电化学活性,其特征在于具有更高的极限扩散电流密度和更正的起始电位,同时复合后的催化剂具有更优异的稳定性,这可以归因于其独特的同轴纳米电缆结构和复合催化剂中CuO和NiCo2O4之间的协同催化作用。