Nghiên cứu chế tạo vật liệu composit oxit sắt các bon định hướng ứng dụng trong
Luận án: Nghiên cứu chế tạo vật liệu composit oxit sắt các bon định hướng ứng dụng trong tích trữ năng lượng luận án tiến sĩ. Xem tóm tắt và tải về tại LuanAn.n
Năm xuất bản
Số trang
132
Thời gian đọc
20 phút
Lượt xem
0
Lượt tải
0
Phí lưu trữ
40 Point
Tổng quan nhanh
- Chủ đề:
- Tổng quan pin Fe-khí: Nền tảng vật liệu composit oxit sắt-carbon
- Số trang:
- 132 trang
- Trường:
- Đại học Bách khoa Hà Nội
- Chuyên ngành:
- Khoa học Vật liệu
- Tác giả:
- Trịnh Tuấn Anh
- Năm:
- 2019
Tóm tắt nội dung luận án
I.Tổng quan pin Fe khí Nền tảng vật liệu composit oxit sắt carbon
Pin kim loại - khí là công nghệ lưu trữ năng lượng tiềm năng. Pin Fe-khí nổi bật với chi phí thấp, an toàn và thân thiện môi trường. Tuy nhiên, điện cực sắt gặp nhiều thách thức. Bao gồm quá trình oxy hóa không hoàn toàn, tạo màng thụ động, hiệu suất thấp và tuổi thọ chu kỳ ngắn. Nghiên cứu tập trung phát triển vật liệu điện cực mới. Vật liệu composit oxit sắt-carbon mang lại giải pháp hứa hẹn. Sự kết hợp này cải thiện đáng kể tính dẫn điện. Nó cũng tăng diện tích bề mặt hoạt động. Cấu trúc composit giúp ổn định chu kỳ sạc/xả. Điều này nâng cao hiệu suất tổng thể của pin. Các phương pháp chế tạo vật liệu composit rất đa dạng. Mỗi phương pháp ảnh hưởng đến cấu trúc vi mô và tính chất vật liệu. Mục tiêu là tạo ra vật liệu composit với cấu trúc tối ưu. Các oxit sắt như Fe2O3 được quan tâm. Vật liệu carbon nano như graphene, ống nano carbon (CNTs) cũng được sử dụng. Chúng đóng vai trò khung dẫn điện và hỗ trợ cấu trúc.
1.1. Khái niệm và nguyên lý hoạt động của pin Fe khí
Pin Fe-khí thuộc nhóm pin kim loại - khí. Hoạt động dựa trên phản ứng oxy hóa-khử của sắt (Fe) và oxy (O2). Trong quá trình phóng điện, sắt bị oxy hóa tạo thành hydroxit sắt. Oxy từ không khí bị khử tại điện cực khí. Khi nạp điện, các phản ứng đảo ngược xảy ra. Điện cực sắt đóng vai trò là anốt. Điện cực khí đóng vai trò là catốt. Dung dịch điện ly thường là kiềm mạnh (KOH). Dung lượng lý thuyết của pin Fe-khí cao. Mật độ năng lượng lý thuyết cũng hấp dẫn. Điều này làm cho pin Fe-khí trở thành lựa chọn tiềm năng cho ứng dụng lưu trữ quy mô lớn. Tuy nhiên, quá trình điện hóa sắt phức tạp. Sự hình thành các pha oxit sắt khác nhau ảnh hưởng đến hiệu suất.
1.2. Thách thức điện cực sắt và giải pháp vật liệu composit
Điện cực sắt nguyên bản đối mặt nhiều vấn đề. Sự thụ động bề mặt là một thách thức lớn. Các oxit sắt không dẫn điện hình thành trên bề mặt sắt. Điều này cản trở quá trình truyền điện tử. Quá trình tự phóng điện cũng xảy ra. Điện cực sắt có tốc độ ăn mòn cao trong môi trường kiềm. Hiệu suất Coulombic thấp là một hạn chế khác. Kích thước hạt sắt lớn làm giảm diện tích bề mặt hoạt động. Việc tạo ra vật liệu composit là giải pháp hiệu quả. Composit oxit sắt-carbon cải thiện tính dẫn điện. Nó tạo ra các kênh dẫn điện liên tục. Điều này giúp giảm sự thụ động bề mặt. Vật liệu carbon nano tăng cường diện tích bề mặt. Nó cung cấp nhiều vị trí phản ứng hơn. Sự ổn định cấu trúc cũng được nâng cao. Mục tiêu là phát triển điện cực sắt hoạt động hiệu quả hơn.
1.3. Tình hình nghiên cứu composit oxit sắt carbon trên thế giới
Nghiên cứu về pin Fe-khí và vật liệu composit oxit sắt-carbon đã thu hút sự chú ý toàn cầu. Nhiều nhóm nghiên cứu tập trung cải thiện hiệu suất điện cực sắt. Phát triển vật liệu nano oxit sắt là một hướng. Các dạng oxit sắt từ (Fe3O4, maghemite) hoặc Fe2O3 được tổng hợp. Chúng có kích thước và hình thái khác nhau. Vật liệu carbon nano như graphene, ống nano carbon (CNTs) được sử dụng rộng rãi. Carbon hoạt hóa (AB) cũng là lựa chọn phổ biến. Các phương pháp chế tạo composit đa dạng. Bao gồm nghiền trộn, thủy nhiệt, nhiệt phân. Mục tiêu là phân tán đều các hạt oxit sắt trong ma trận carbon. Điều này tối đa hóa tương tác giữa hai pha. Cải thiện tính dẫn điện của composit. Tăng cường tính ổn định chu kỳ. Các nghiên cứu quốc tế đã đạt được những tiến bộ đáng kể. Các công bố liên tục chỉ ra hiệu suất được nâng cao.
II.Chế tạo composit oxit sắt carbon bằng phương pháp nghiền trộn
Phương pháp nghiền trộn được áp dụng để chế tạo vật liệu composit oxit sắt-carbon. Phương pháp này đơn giản và hiệu quả. Nó cho phép trộn đều các thành phần ở trạng thái rắn. Bột oxit sắt (Fe2O3) và carbon dẫn điện (AB) được nghiền cùng nhau. Quá trình nghiền cơ học giúp giảm kích thước hạt. Nó cũng tăng cường sự phân tán của các pha. Composit Fe2O3/AB tạo ra có cấu trúc vi mô đồng nhất. Sự tiếp xúc giữa oxit sắt và carbon được cải thiện. Điều này dẫn đến tăng cường tính dẫn điện của composit. Kết quả là điện cực có khả năng hoạt động điện hóa tốt hơn. Các thông số của quá trình nghiền ảnh hưởng lớn đến tính chất vật liệu. Thời gian nghiền, tốc độ quay, tỷ lệ bi/vật liệu cần được tối ưu. Nghiên cứu này tập trung vào khảo sát các yếu tố đó. Mục tiêu là tạo ra vật liệu composit có hiệu suất cao nhất.
2.1. Hình thái học và phân bố thành phần vật liệu composit
Hình thái học của vật liệu composit Fe2O3/AB được nghiên cứu kỹ lưỡng. Kính hiển vi điện tử quét (SEM) được sử dụng để quan sát. Các hạt oxit sắt có kích thước nano hoặc micro mét. Chúng phân tán trong mạng lưới carbon dẫn điện. Sự phân bố đều của các thành phần là rất quan trọng. Phân tích EDS (phổ tán sắc năng lượng tia X) giúp xác định sự phân bố này. Hình ảnh SEM cho thấy các hạt Fe2O3 bám dính tốt trên bề mặt carbon. Cấu trúc vi mô này cung cấp nhiều kênh dẫn điện. Nó cũng tăng cường diện tích bề mặt tiếp xúc. Điều này thuận lợi cho phản ứng điện hóa. Việc kiểm soát hình thái học là chìa khóa. Nó quyết định hiệu suất của điện cực.
2.2. Đặc trưng điện hóa điện cực Fe2O3 AB nghiền trộn
Tính chất điện hóa của điện cực composit Fe2O3/AB được khảo sát. Các phép đo điện hóa được tiến hành. Bao gồm quét thế vòng (CV), phóng-nạp chu kỳ (GCD), và trở kháng điện hóa (EIS). Điện cực Fe2O3/AB thể hiện dung lượng phóng-nạp tốt hơn. Nó vượt trội so với điện cực chỉ có Fe2O3 hoặc chỉ có AB. Composit cung cấp các phản ứng oxy hóa-khử rõ ràng hơn. Độ ổn định chu kỳ được cải thiện đáng kể. Điện trở nội của điện cực composit thấp hơn. Điều này chứng tỏ tính dẫn điện của composit được nâng cao. Carbon làm giảm sự thụ động của oxit sắt. Nó cũng tạo ra mạng lưới dẫn điện hiệu quả. Hiệu suất điện hóa tổng thể được cải thiện rõ rệt.
2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất điện hóa composit
Hiệu suất điện hóa của điện cực Fe2O3/AB phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Hàm lượng chất kết dính ảnh hưởng đến độ bền cơ học và khả năng dẫn điện. Hàm lượng Fe2O3 và AB cần được tối ưu. Tỷ lệ này quyết định số lượng vị trí phản ứng và mạng lưới dẫn điện. Chất phụ gia cũng đóng vai trò quan trọng. Ví dụ, K2S được thêm vào. Nó có thể ảnh hưởng đến cơ chế phản ứng và giảm sự thụ động. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng hàm lượng Fe2O3 tối ưu mang lại dung lượng cao nhất. Quá nhiều Fe2O3 có thể làm giảm tính dẫn điện. Quá nhiều carbon có thể làm giảm mật độ năng lượng. Việc điều chỉnh các yếu tố này là cần thiết. Mục tiêu là đạt được hiệu suất điện hóa tối ưu cho composit.
III.Tổng hợp composit oxit sắt carbon qua quy trình thủy nhiệt
Quy trình thủy nhiệt là phương pháp tổng hợp vật liệu hiệu quả. Nó cho phép kiểm soát hình thái và kích thước hạt oxit sắt. Oxit sắt (Fe2O3) được tổng hợp thông qua các quy trình thủy nhiệt khác nhau. Các quy trình này tạo ra các hạt Fe2O3 với hình thái đa dạng. Ví dụ: cầu xốp, cầu rỗng, lập phương. Sau đó, các hạt oxit sắt này được kết hợp với vật liệu carbon. Sự kết hợp thường thực hiện qua thủy nhiệt hai bước hoặc trộn cơ học. Quy trình thủy nhiệt giúp hình thành các cấu trúc nano phức tạp. Nó thúc đẩy sự hình thành liên kết tốt giữa oxit sắt và carbon. Điều này cải thiện sự phân tán của các pha. Composit oxit sắt-carbon tổng hợp bằng thủy nhiệt thường có diện tích bề mặt lớn. Chúng có tính dẫn điện tốt và ổn định cấu trúc. Đây là những yếu tố quan trọng đối với hiệu suất điện hóa.
3.1. Các quy trình thủy nhiệt chế tạo oxit sắt và composit
Nhiều quy trình thủy nhiệt được khám phá để chế tạo Fe2O3. Quy trình thủy nhiệt 1 tạo ra Fe2O3 cầu xốp. Quy trình thủy nhiệt 2 cho ra Fe2O3 cầu rỗng. Quy trình thủy nhiệt 3 tổng hợp Fe2O3 lập phương. Mỗi quy trình sử dụng các điều kiện phản ứng khác nhau. Bao gồm tiền chất sắt, nhiệt độ, thời gian và pH. Sau khi tổng hợp Fe2O3, chúng được kết hợp với carbon. Một số nghiên cứu sử dụng phương pháp thủy nhiệt 2 bước. Fe2O3 được tạo ra trước. Sau đó, carbon được tích hợp vào trong cùng một môi trường. Mục tiêu là tạo ra các cấu trúc composit tối ưu. Điều này nhằm đạt được hiệu suất điện hóa cao nhất.
3.2. Cấu trúc vi mô và hình thái bề mặt vật liệu tổng hợp
Kính hiển vi điện tử quét (SEM) và nhiễu xạ tia X (XRD) được dùng để đặc trưng vật liệu. Giản đồ XRD xác định pha tinh thể của oxit sắt. Nó cũng cho biết kích thước tinh thể. Hình ảnh SEM cho thấy hình thái bề mặt đa dạng. Fe2O3 cầu xốp có nhiều lỗ rỗng. Fe2O3 cầu rỗng có cấu trúc vỏ rỗng. Fe2O3 lập phương có hình dạng khối. Khi kết hợp với carbon, các hạt oxit sắt được bọc hoặc phân tán. Cấu trúc vi mô này ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng tiếp cận chất điện ly. Nó cũng ảnh hưởng đến các vị trí phản ứng. Việc kiểm soát hình thái giúp tối ưu hóa diện tích bề mặt. Nó cũng giúp cải thiện tính dẫn điện của composit.
3.3. Đặc trưng điện hóa composit oxit sắt carbon thủy nhiệt
Điện cực composit Fe2O3/AB từ quy trình thủy nhiệt được đánh giá điện hóa. So sánh hiệu suất của các hình thái Fe2O3 khác nhau. Vật liệu Fe2O3 cầu xốp thường cho dung lượng cao. Cấu trúc rỗng tạo điều kiện cho ion di chuyển. Fe2O3 cầu rỗng cũng thể hiện khả năng phóng-nạp tốt. Fe2O3 lập phương có thể có độ ổn định cao hơn. Kết quả chỉ ra rằng composit thủy nhiệt có dung lượng và độ ổn định chu kỳ tốt. Đặc biệt là so với điện cực chỉ chứa oxit sắt. Carbon trong composit đóng vai trò quan trọng. Nó làm tăng tính dẫn điện của vật liệu. Đồng thời, nó ngăn chặn sự kết tụ của các hạt oxit sắt.
IV.Tối ưu composit oxit sắt carbon Ảnh hưởng của chất phụ gia
Việc tối ưu hóa vật liệu composit oxit sắt-carbon là rất quan trọng. Chất phụ gia có thể đóng vai trò then chốt. Chúng cải thiện tính chất điện hóa của điện cực. Nghiên cứu này khảo sát ảnh hưởng của K2S và Bi2S3. Các chất phụ gia này được thêm vào điện cực composit Fe2O3/AB. Việc bổ sung có thể làm thay đổi động học phản ứng. Nó cũng ảnh hưởng đến sự hình thành các pha trên bề mặt điện cực. Chất phụ gia có thể ngăn chặn sự thụ động của điện cực sắt. Chúng cũng có thể tăng cường tính dẫn điện của hệ thống. Mục tiêu là tìm ra chất phụ gia tối ưu. Nó giúp nâng cao dung lượng phóng-nạp. Đồng thời cải thiện độ ổn định chu kỳ của pin Fe-khí. Nghiên cứu này cung cấp cái nhìn sâu sắc về cơ chế hoạt động của các chất phụ gia.
4.1. Ảnh hưởng của K2S lên tính chất điện hóa composit
K2S được sử dụng làm chất phụ gia cho điện cực Fe2O3/AB. Ảnh hưởng của nó được khảo sát trên các loại Fe2O3 khác nhau. Bao gồm Fe2O3 cầu xốp, cầu rỗng và lập phương. Kết quả cho thấy K2S có thể cải thiện đáng kể dung lượng phóng-nạp. Nó cũng giúp ổn định chu kỳ cho điện cực. Cơ chế hoạt động của K2S có thể liên quan đến việc ngăn chặn sự hình thành màng thụ động. Nó cũng có thể tạo điều kiện cho quá trình chuyển đổi oxit sắt hiệu quả hơn. Hàm lượng K2S tối ưu cần được xác định. Quá nhiều K2S có thể gây ra tác dụng phụ. Sự có mặt của K2S làm tăng tính dẫn điện tổng thể của điện cực. Điều này góp phần vào hiệu suất cao hơn.
4.2. Ảnh hưởng của Bi2S3 lên tính chất điện hóa composit
Bi2S3 cũng được nghiên cứu như một chất phụ gia tiềm năng. Nó được thêm vào điện cực Fe2O3/AB. So sánh với tác dụng của K2S, Bi2S3 có thể có cơ chế khác. Bi2S3 có thể tạo ra các pha phụ trợ trên bề mặt điện cực. Các pha này có thể hoạt động như chất xúc tác. Hoặc chúng có thể thay đổi tính chất bề mặt của oxit sắt. Kết quả cho thấy Bi2S3 cũng cải thiện tính chất điện hóa. Nó giúp tăng dung lượng và độ ổn định chu kỳ. Tương tự K2S, việc tối ưu hàm lượng Bi2S3 là cần thiết. Sự hiểu biết về cách Bi2S3 tương tác với vật liệu composit rất quan trọng. Nó giúp thiết kế điện cực hiệu suất cao hơn.
Mục lục chi tiết luận án
Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Tải đầy đủ (132 trang)Trích đoạn nội dung luận án
Tải xuống để đọc toàn bộLỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin bày tỏ sự biết ơn sâu sắc nhất tới TS. Bùi Thị Hằng - Viện Đào tạo Quốc tế về Khoa học Vật liệu (ITIMS) - Đại học Bách khoa học Hà Nội, TS. Doãn Hà Thắng - Bộ Khoa học và Công nghệ. Thầy và cô đã tận tình giúp đỡ hướng dẫn em nghiên cứu và tạo điều kiện thuận lợi cho em trong suốt thời gian hoàn thành luận án.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Viện Đào tạo Quốc tế về Khoa học Vật liệu (ITIMS) - Đại học Bách khoa Hà Nội cùng gia đình và bạn bè đã giúp đỡ trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận án. Do thời gian có hạn nên luận án này không tránh khỏi những sai sót, vì vậy em rất mong nhận được sự góp ý của thầy cô và các bạn để luận án được hoàn thiện. Nghiên cứu sinh TRỊNH TUẤN ANH i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Luận án không có sự sao chép tài liệu, công trình nghiên cứu của người khác mà không chỉ rõ trong mục tài liệu tham khảo.
Những kết quả và các số liệu trong luận án chưa được ai công bố dưới bất kỳ hình thức nào. Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm trước nhà trường về sự cam đoan này. Hà Nội, ngày tháng năm 2019 Thay mặt tập thể hướng dẫn Nghiên cứu sinh BÙI THỊ HẰNG TRỊNH TUẤN ANH ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN. i LỜI CAM ĐOAN.
ii MỤC LỤC. iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT. 1 DANH MỤC CÁC BẢNG. 2 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ.
Lý do chọn đề tài. Phương pháp nghiên cứu. Các đóng góp của luận án. Bố cục luận án.
10 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN……………………………………………………………. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PIN. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN. Dung lượng lý thuyết.
Năng lượng lý thuyết. TỔNG QUAN VỀ PIN KIM LOẠI - KHÍ. PIN Fe - KHÍ. Nguyên lý hoạt động và đặc trưng của pin Fe - khí.
Điện cực sắt. Những thách thức đối với điện cực sắt. Phương pháp khắc phục. Điện cực khí.
Dung dịch điện ly. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC VÀ QUỐC TẾ VỀ PIN Fe - KHÍ. Tổng quan tình hình nghiên cứu quốc tế về pin Fe - khí. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong nước về pin Fe - khí.
THỰC NGHIỆM VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Dung dịch điện ly. Chế tạo cell ba điện cực. Các phương pháp nghiên cứu.
34 CHƯƠNG 2: CHẾ TẠO VÀ KHẢO SÁT TÍNH CHẤT ĐIỆN HÓA CỦA VẬT LIỆU COMPOSIT ÔXIT SẮT/CÁC BON BẰNG PHƯƠNG PHÁP NGHIỀN TRỘN. KẾT QUẢ HÌNH THÁI HỌC VÀ ĐẶC TRƯNG ĐIỆN HÓA CỦA VẬT LIỆU ÔXIT SẮT/CÁC BON. Hình thái học của vật liệu AB, Fe2O3 và Fe2O3/AB. Sự phân bố của thành phần vật liệu trong composit Fe2O3/AB.
Đặc trưng điện hóa của điện cực AB. Đặc trưng điện hóa của điện cực Fe2O3. Đặc trưng điện hóa của điện cực Fe2O3/AB. Sự phân bố của thành phần vật liệu trong điện cực Fe2O3/AB sau phóng - nạp.
CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐẶC TRƯNG ĐIỆN HÓA CỦA ĐIỆN CỰC nm - Fe2O3/AB. Ảnh hưởng của chất kết dính. Ảnh hưởng của hàm lượng Fe2O3 và AB. Ảnh hưởng của chất phụ gia K2S.
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2.56 CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU COMPOSIT ÔXIT SẮT/CÁC BON BẰNG CÁC QUY TRÌNH THỦY NHIỆT VÀ KHẢO SÁT TÍNH CHẤT ĐIỆN HÓA CỦA CHÚNG. NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ ĐẶC TRƯNG ĐIỆN HÓA CỦA VẬT LIỆU Fe2O3 TỔNG HỢP THEO QUY TRÌNH THỦY NHIỆT 1. Quy trình thủy nhiệt 1 chế tạo vật liệu Fe2O3. Kết quả phân tích cấu trúc vật liệu bằng giản đồ nhiễu xạ tia X.
Kết quả phân tích hình thái bề mặt vật liệu bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM). Đặc trưng điện hóa của điện cựcFe2O3/AB…………………………………. NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ ĐẶC TRƯNG ĐIỆN HÓA CỦA VẬT LIỆU Fe2O3 TỔNG HỢP THEO QUY TRÌNH THỦY NHIỆT 2. Quy trình thủy nhiệt 2 chế tạo vật liệu Fe2O3.
Kết quả phân tích cấu trúc vật liệu bằng giản đồ nhiễu xạ tia X. Kết quả phân tích hình thái bề mặt vật liệu bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM). Đặc trưng điện hóa của điện cực Fe2O3/AB. NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ ĐẶC TRƯNG ĐIỆN HÓA CỦA VẬT LIỆU Fe2O3 TỔNG HỢP THEO QUY TRÌNH THỦY NHIỆT 3.
Quy trình thủy nhiệt 3 chế tạo vật liệu Fe2O3. Kết quả phân tích cấu trúc vật liệu bằng giản đồ nhiễu xạ tia X. Kết quả phân tích hình thái bề mặt vật liệu bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM). NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ ĐẶC TRƯNG ĐIỆN HÓA CỦA VẬT LIỆU Fe2O3/AB TỔNG HỢP THEO QUY TRÌNH THỦY NHIỆT 2 BƯỚC.
Quy trình thủy nhiệt 2 bước chế tạo vật liệu Fe2O3/AB. Đặc trưng điện hóa của vật liệu Fe2O3/AB. ĐẶC TRƯNG ĐIỆN HÓA CỦA ĐIỆN CỰC Fe2O3/AB SỬ DỤNG VẬT LIỆU Fe2O3 CÓ KÍCH THƯỚC MICRO MÉT. Hình thái học của vật liệu Fe2O3 kích thước micro mét.
Đặc trưng điện hóa của điện cực Fe2O3/AB sử dụng vật liệu µm-Fe2O3. KẾT LUẬN CHƯƠNG 3. 88 CHƯƠNG 4: ẢNH HƯỞNG CHẤT PHỤ GIA LÊN TÍNH CHẤT ĐIỆN HÓA CỦA ĐIỆN CỰC COMPOSIT ÔXIT SẮT/CÁC BON. ẢNH HƯỞNG CỦA K2S LÊN TÍNH CHẤT ĐIỆN HÓA ĐIỆN CỰC Fe2O3/AB CHẾ TẠO BẰNG CÁC QUY TRÌNH THỦY NHIỆT.
Ảnh hưởng của K2S đến đặc trưng điện hóa của vật liệu Fe2O3 cầu xốp. Ảnh hưởng của K2S đến đặc trưng điện hóa của vật liệu Fe2O3 cầu rỗng. Ảnh hưởng của K2S đến đặc trưng điện hóa của vật liệu Fe2O3 lập phương. ẢNH HƯỞNG CỦA Bi2S3 LÊN TÍNH CHẤT ĐIỆN HÓA ĐIỆN CỰC Fe2O3/AB CHẾ TẠO BẰNG QUY TRÌNH THỦY NHIỆT.
Ảnh hưởng của Bi2S3 đến đặc trưng điện hóa của vật liệu Fe2O3 cầu xốp. Ảnh hưởng của Bi2S3 đến đặc trưng điện hóa của vật liệu Fe2O3 cầu rỗng. Ảnh hưởng của Bi2S3 đến đặc trưng điện hóa của vật liệu Fe2O3 lập phương. ẢNH HƯỞNG CỦA K2S + Bi2S3 LÊN TÍNH CHẤT ĐIỆN HÓA ĐIỆN CỰC Fe2O3/AB CHẾ TẠO BẰNG BẰNG QUY TRÌNH THỦY NHIỆT.
Ảnh hưởng của K2S +Bi2S3 đến đặc trưng điện hóa của vật liệu Fe2O3 cầu xốp. Ảnh hưởng của K2S +Bi2S3 đến đặc trưng điện hóa của vật liệu Fe2O3 cầu rỗng. Ảnh hưởng của K2S + Bi2S3 đến đặc trưng điện hóa của vật liệu Fe2O3 lập phương. KẾT LUẬN CHƯƠNG 4.
114 HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO. 115 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN. 126 vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Ký hiệu Tên chi tiết 1 m - Fe2O3 Sắt ôxit kích thước micro mét 2 nm - Fe2O3 Sắt oxit kích thước nano mét 3 A Năng lượng của pin 4 AB Acetylen black các bon (carbon Acetylen Black) 5 Ah Ampe - giờ (dung lượng) 6 Ca Dung lượng của pin 7 CV Quét thế vòng tuần hoàn (Cyclic voltammetry) 8 DOD Độ phóng sâu 9 EVs Xe điện 10 HEVs Xe điện hybrid 11 M Kim loại 12 n Số ôxy hóa 13 Ni-MH Pin niken kim loại hyđrô (Nikel-Metal Hydride) 14 PTFE Polytetrafluoroethylene 15 PVdF Polyvinylidene fluoride 16 SEM Hiển vi điện tử quét 17 SEM-EDS Hiển vi điện tử quét – phổ tán xạ năng lượng 18 TEM Hiển vi điện tử truyền qua 19 V Điện áp 20 W/kg Công suất riêng 21 Wh Oát – giờ (năng lượng) 22 Wh/kg Năng lượng riêng 23 Wh/L (Oát – giờ)/lít (Mật độ năng lượng) 24 XRD Giản đồ nhiễu xạ tia X 1 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1. Số liệu so sánh công nghệ một số pin sạc lại [8-12].
Đặc trưng của pin Fe - khí [73]. Bảng hoá chất và nguyên vật liệu. Danh sách các mẫu chế tạo theo quy trình thủy nhiệt 1. Danh sách các mẫu chế tạo theo quy trình thủy nhiệt 2.
Danh sách các mẫu chế tạo bằng quy trình thủy nhiệt 3. 72 2 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1. Một số loại pin thông dụng. Cấu tạo của pin kim loại - khí.
Nguyên lý hoạt động của pin Fe - khí. Phản ứng điện hóa của Pin Fe - khí trong dung dịch kiềm [5]. Đường cong phóng - nạp của điện cực sắt [75]. Quy trình thủy nhiệt chế tạo α-Fe2O3.
Các thiết bị chính để chế tạo vật liệu Fe2O3 bằng phương pháp thủy nhiệt: (a) Bình thủy nhiệt, (b) Máy quay ly tâm, (c) Lò thủy nhiệt và (d) Lò ủ mẫu. Sơ đồ mô tả cấu trúc của điện cực làm việc. Sơ đồ cấu tạo của cell ba điện cực. Ảnh SEM của hạt Fe2O3 kích thước (a) nano mét và (b) micro mét.
Ảnh SEM của vật liệu (a) nm-Fe2O3/AB và (b) μm-Fe2O3/AB. Ảnh SEM - EDS và sự phân bố của Fe, C của mẫu (a) μm-Fe2O3/AB và (b) nm-Fe2O3/AB chế tạo bằng phương pháp nghiền trộn. Đặc trưng CV của điện cực AB (AB:PTFE = 90:10%) trong dung dịch KOH 8 M. Đặc trưng CV của điện cực Fe2O3 (Fe2O3:PTFE = 90:10%) trong dung dịch KOH 8 M (a) µm - Fe2O3 và (b) nm - Fe2O3.
Đặc trưng CV của điện cực Fe2O3/AB (Fe2O3:AB:PTFE = 45:45:10%) trong dung dịch KOH 8 M (a)µm - Fe2O3/AB và (b) nm - Fe2O3/AB. Đặc trưng CV của điện cực nm - Fe2O3/AB với tỷ lệ khối lượng Fe2O3:AB:chất kết dính = 45:45:10 % trong KOH sử dụng (a) PVdF và (b) PTFE. Đặc trưng CV của điện cực composite Fe2O3/AB với tỷ lệ khối lượng (a) Fe2O3:AB:PTFE = 47,5:47,5:5%, (b) Fe2O3:AB:PTFE = 45:45:10%, (c) Fe2O3:AB:PTFE = 42,5:42,5:15% và (d) Fe2O3:AB:PTFE =40:40:20% trong dung dịch KOH 8 M. Đặc trưng CV của điện cực composit Fe2O3/AB với tỷ lệ khối lượng (a) Fe2O3:AB:PTFE = 30:60:10%, Fe2O3:AB:PTFE = 45:45;10%, Fe2O3:AB:PTFE = 60:30:10% và (b) Fe2O3:AB:PTFE= 70:20:10% trong dung dịch KOH 8 M.
Kết quả CV của điện cực composite Fe2O3/AB (Fe2O3:AB:PTFE = 45:45:10%) trong dung dịch KOH (a) 0,005 M, (b) 0,01 M K2S,55,(c) 0,05 M K2S và (d) 0,1 M K2S. Giản đồ nhiễu xạ tia X của vật liệu Fe2O3 tổng hợp bằng quy trình thủy nhiệt 1 ở các nồng độ khác nhau của DMSO: (a) 1 ml, (b) 2 ml, (c) 4 ml và (d) 8 ml……………. Ảnh SEM của mẫu Fe2O3 chế tạo theo quy trình thủy thiệt 1: (a) DMSO-1 ml, (b) DMSO-2 ml, (c) DMSO-4 ml và (d) DMSO-8 ml. Đặc trưng CV của điện cực Fe2O3/AB trong dung dịch KOH 8 M sử dụng Fe2O3 chế tạo theo quy trình thủy nhiệt 1: (a) DMSO-1 ml, (b) DMSO-2 ml, (c) DMSO-4 ml và (d) DMSO-8 ml.
Dung lượng phóng của điện cực Fe2O3/AB .
Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ
Trích dẫn luận án này
Trịnh Tuấn Anh (2019). Nghiên cứu chế tạo vật liệu composit oxit sắt các bon định h [Luận án tiến sĩ, Đại học Bách khoa Hà Nội]. LuanAn.net. https://luanan.net/tai-lieu-khac/che-tao-vat-lieu-composit-oxit-sat-cac-bon-dinh-huong-ung-dung-trong-tich-tru
Câu hỏi thường gặp
Luận án "Nghiên cứu chế tạo vật liệu composit oxit sắt các bon định h" nghiên cứu về vấn đề gì?
Luận án: Nghiên cứu chế tạo vật liệu composit oxit sắt các bon định hướng ứng dụng trong tích trữ năng lượng luận án tiến sĩ. Xem tóm tắt và tải về tại LuanAn.n
Luận án "Nghiên cứu chế tạo vật liệu composit oxit sắt các bon định h" được bảo vệ tại trường nào?
Luận án này được bảo vệ tại Đại học Bách khoa Hà Nội. Năm bảo vệ: 2019.
Luận án "Nghiên cứu chế tạo vật liệu composit oxit sắt các bon định h" thuộc chuyên ngành gì?
Luận án "Nghiên cứu chế tạo vật liệu composit oxit sắt các bon định h" thuộc chuyên ngành Khoa học Vật liệu. Danh mục: Tài liệu khác.
Luận án "Nghiên cứu chế tạo vật liệu composit oxit sắt các bon định h" có bao nhiêu trang?
Luận án "Nghiên cứu chế tạo vật liệu composit oxit sắt các bon định h" có 132 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.
Cách tải luận án "Nghiên cứu chế tạo vật liệu composit oxit sắt các bon định h" về máy như thế nào?
Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.