脉冲激光沉积MnF_2薄膜的电化学性能

采用脉冲激光沉积法在不锈钢基片上制备了纳米结构的MnF2薄膜.充放电测试显示该薄膜在2μA/cm2的放电电流下,前50次循环具有350~530mAh/g的可逆容量.在循环伏安测试中得到了0.5和1.0V的可逆氧化还原峰,分别代表了MnF2在充放电时的可逆反应.薄膜的晶体结构和形貌采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析,充放电后薄膜的组成与结构通过高分辨电子显微镜和选区电子衍射来表征.实验结果揭示了纳米结构MnF2薄膜与Li的电化学反应机理,LiF在首次放电后形成的纳米粒子在过渡金属Mn颗粒的驱动下,可以发生可逆的分解和形成.MnF2薄膜较小的极化和较高的容量使其可用作锂离子电池阳极材料.     

微流道气-液两相流研究及其在PEMFC中的应用进展

微流道由于具有比表面积高、传质能力强等优点,已成功地应用于化工领域的多种气-液反应体系中。此外,其在化工领域中的研究成果还可以应用于目前备受关注的燃料电池领域以提高其电化学转化效率。然而,微流道尺度的微小化以及其中气-液两相流规律的复杂性使得微流道内的气-液两相流特性的阐明还需要进一步的研究,才能促使微流道在实际应用中发挥更优异的作用。本文从流型、压降和传质三个关键特征的研究角度来介绍微流道内气-液两相流的研究进展,简述了不同流型的特征及其形成条件,阐明了其对应的压降大小和传质能力的高低,回顾了现有的压降和传质系数的预测模型及其相应的优化措施,并分析了运用这三个关键特征的相关参数来优化质子交换膜燃料电池流场设计方面的研究进展,得到了流场类型、流道尺寸、流道形状、流道表面特性等的优化方案。但是,燃料电池中的精细流道的特殊结构及其特定工况使得其与传统的微流道有显著的区别。由此,本文提出了应当根据燃料电池精细流道的特点探明其中的两相流型、压降和传质的动态变化规律以及构建相应的压降预测模型的建议,以期为流场设计提供更准确的参考依据,进而提高燃料电池性能,加速燃料电池的商用进程。     

中间压力对往复式液氢泵容积效率的影响北大核心CSCD

通过理论计算研究了压缩过程绝热系数、中间压力对双级往复式液氢泵第二级容积效率的影响。计算结果表明,当无中间压力,入口压力为0.3 MPa,出口压力为45 MPa和90 MPa时,可能会出现容积效率为0,液氢泵呈现空转的现象。根据理论计算与分析得出结论,通过降低绝热系数、提高中间压力有助于提高容积效率,防止余隙容积内残余液氢在气缸吸液过程中汽化,更高的出口压力需要更高的中间压力以提高容积效率。     

电极厚度对锂离子电池电化学性能的影响

考虑到电极结构参数对锂离子电池性能的重要影响,基于实验结果以及一维等温电化学模型研究了电极厚度对锂离子电池电化学性能的影响。制备了不同活性物质载量的LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2电极,研究了不同厚度的电极对其倍率性能、循环充放电性能和容量的影响。基于多孔电极理论建立了一维锂离子电池电化学模型。将不同厚度的电极的仿真放电曲线与实验结果进行对比,仿真结果显示,不同厚度电极区域的电解质盐浓度、活性粒子表面锂离子浓度、电解液电势和过电势都有着显著的不同,正是这些差异导致不同厚度的电极的倍率性能、容量衰退的差别。