钠离子电池钒基聚阴离子型正极材料的发展现状与应用挑战

钠离子电池以其资源丰富、性价比高等优势有望在电动自行车、低速电动车、固定式储能领域获得广泛应用。在众多正极材料中,钒基聚阴离子型化合物因具有能量密度高、功率密度高、稳定性好等优点成为研究热点之一。但是其本征电子电导率较低,同时由于制备方法不当等带来的体相电子和离子传递阻力较大等缺陷,限制了材料的实际比容量、倍率性能及稳定性等。本文从几种典型的钒基聚阴离子型化合物的晶胞结构和储钠特性分析入手,从微观材料本体和介观电极结构的角度讨论钒基聚阴离子型化合物中电荷传递过程、动力学提升策略并总结近期进展;结合钒基聚阴离子型化合物的实用化需求,凝练出推进钒基聚阴离子型化合物进一步发展的重要研究方向。

基于石英音叉增强型光谱技术(QEPAS)的实时探测系统研究

利用石英音叉增强型光谱技术(QEPAS)结合基于Lab-VIEW设计的数字频率锁定技术建立了一套气体实时探测系统,该方案使用3f信号作为误差反馈信号,将激光器锁定在待测气体吸收峰的中心位置,保证了长时间测量的准确度并且提高了探测效率.实验中采用中心波长位于1.396μm的DFB半导体激光器作为光源,选择常压下空气中的水汽作为研究对象,对系统性能进行了测试,并对影响影响系统探测灵敏度的主要因素进行了分析.实验结果表明,该系统可以将激光器稳定在±0.001 cm^(-1)范围内,对激光器长时间工作时的波长漂移起到了很好的抑制作用,系统的检测限约为1 ppm,该方案可以直接应用于工业气监测、痕量污染物实时测量等领域.

水气含量对基于QEPAS甲烷气体探测性能的影响

由于气体的湿度对分子振动弛豫有着较大的影响,利用石英音叉增强型光声光谱(QEPAS)技术作为甲烷气体传感,在实际应用中,空气的水气浓度变化将会使光声测量气体浓度的信号强度发生变化。实验中采用鼓泡法结合湿度计来改变探测气体中的湿度,测量了常压下1.653μm波长处甲烷的二次谐波信号,系统地研究了探测气体中水气浓度的变化对石英音叉Q值、共振频率f0等参数的影响。实验结果表明,水气对基于QEPAS技术甲烷气体传感器的实际应用有着很大的影响,主要表现在甲烷分子振动弛豫和探测系统性能两个方面。当实际大气中绝对湿度为2.34%时,获得的系统最小可探测质量浓度为0.57mg/m3。