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[期刊] 实验技术与管理  [作者] 崔永朋   冯文婷   陈帅奇   李欣悦   王雅君   李永峰  
该文设计了钾离子电池用超分散MoSe2负极材料合成的研究型综合实验。该实验以层间作用力较弱的MoSe2为研究对象,提出用有机小分子在MoSe2层间“扩层-剥离”及MoSe2在碳质骨架中诱导组装这两种策略来优化MoSe2负极材料的设计原则。超分散的MoSe2材料协同碳质骨架的空间-化学双重限域机制,可有效解决电极材料体积膨胀、易粉化、活性组分脱落等关键问题,进而获得高容量、高倍率、长循环的储钾负极材料。该综合实验将为高性能储钾负极材料的设计提供一定理论依据,同时有助于培养学生综合运用所学理论知识进行科学研究和解决实际问题的能力。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 朱学帅  张晨瑜  杨小娟  封萍  
该文设计了退役动力锂离子电池正、负极材料浮选回收实验,细化了浮选实验准备、实施及数据处理的具体流程,考察了药剂用量以及矿浆浓度对浮选效果的影响。该实验作为“固体废物处理与资源化”课程实验环节案例,不仅可以锻炼学生的浮选实验操作能力,更能加深学生对动力锂离子电池电极材料浮选回收的认识,进一步激发学生对动力锂离子电池循环利用等固体废物资源化前沿领域的兴趣。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 孙建之  董岩  
为了适应应用型人才培养的要求,提出了基于课题型的研究型实验教学新模式。设计了水系钠离子二次电池制备的研究型实验项目。该实验内容丰富,涵盖材料合成、结构表征、和膏、极片制备、扣式电池装配和电化学性能测试等知识点,实验原理具有典型性,实验过程覆盖面较广,实验可操作性强,具有显著的研究性实验特征,可以使学生深入了解二次电池的材料制备与表征、电池装配、性能测试及数据处理方法等知识。对培养学生的应用能力、创新意识和科研素养具有很好的促进作用。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 李正杰   刘苗   刘忆贤   房春霞   马喜龙   张志昆   韩继龙  
该文设计了[Emim]NTF2/MIL-53(Al)复合材料制备及其硫酸羟基氯喹(HCQ)吸附性能探索型实验。采用溶剂热法和浸渍法制备了[Emim]NTF2/MIL-53(Al)复合材料,通过静态吸附法考察了p H值、离子浓度、吸附时间和温度等因素对复合材料HCQ吸附性能的影响,并探讨了吸附机理。实验结果表明,[Emim]NTF2的负载量为20%时,复合材料在20min的吸附容量可达230.95mg/g。高吸附容量可归因于材料骨架原子和离子液体与HCQ分子之间的氢键和π-π堆积相互作用。该探索型实验涉及配位化学、物理化学和仪器分析等专业知识,有助于引导学生将专业理论知识与科研前沿相链接,有利于激发学生科研兴趣,扩展学生视野。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)  [作者] 罗达峰  仲崇贵  杨建华  
采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法计算了Sn-Ni合金中2种稳定相结构的物理性质和电化学性质.结果表明:Ni3Sn2具有相对稳定的电化学电位,Ni3Sn4具有波动性电化学电位.同时运用电化学沉积制备了Sn-Ni合金负极材料,测试结果标明Ni3Sn4具有优异的电化学性能,是适合用作锂离子电池的理想结构材料.
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 罗海健   苏闯建   魏熙宇   柯丁宁   孙飞云  
压电催化是由压电晶体的应力诱导电效应驱动的催化过程。为进一步提高压电材料的压电催化性能,对制备铁酸铋压电材料Bi2Fe4O9的传统水热法进行了优化改进,并探索了其压电催化降解性能及相关机理。利用XRD、SEM、XPS等表征手段分析了Bi2Fe4O9样品的形貌尺寸和元素分布,利用FPM、压电瞬间电流等测试了其压电性能,以罗丹明B模拟废水考察了基于Bi2Fe4O9压电催化的高级氧化体系。结果表明,通过改进水热法制备的Bi2Fe4O9样品是具有光滑表面、单分散性、平均尺寸为910 nm×82 nm的薄片状形态纳米片结构。XRD及XPS结果表明,Bi2Fe4O9样品纯度高,且Bi、Fe、O元素均匀分布。PFM及压电电流测试发现,Bi2Fe4O9纳米片具有很好的压电催化性能。超声波空化诱导Bi2Fe4O9纳米片压电催化S2O82–体系(US/Bi2Fe4O9/S2O82–)的罗丹明B(Rh B)去除率达97.8%,表明超声活化压电和压电催化多场耦合系统具有显著的协同促进作用。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 杨广武  程元壮  田忠诚  王荣明  
近年来,太阳能产业发展迅速,对高素质人才的需求日趋增长。为加快培养“专业基础实、实践能力强、综合素质高、职业适应快”的应用型本科人才,在大量科研和实践的基础上,围绕“理论、操作、仪器”三方面培养目标,通过合并、简化实验环节,提取、切分核心内容,将原本过程复杂、流程烦琐、研究方法多样的钛矿太阳能电池研究设计为适于为本科生开展的实验教学项目,使其涵盖材料制备、器件组装、材料表征与性能测试等多种主要的训练内容和实验方法,打造了一项内容新颖前沿、对基本实验技能和综合应用能力要求较高的综合性实验项目,提高了学生的综合能力和实践能力。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 颜宁   张骞   朱冬梅   任自艳  
储能系统初始参数和运行环境的差异性,会导致电池单体荷电状态(state of charge,SOC)的不一致性,降低储能系统能量利用率。为解决上述问题,设计了基于双层极值法的锂离子电池均衡实验。采用耦合电感与Flyback变换器搭建均衡系统双层架构,建立电池组端电压、均衡电流及占空比间的关联特性;以储能电池端电压作为均衡目标,提出基于双层极值法的锂离子电池快速均衡方法;搭建电池均衡实验教学平台,设计充放电及静置均衡实验,通过仿真分析和实验数据验证所提方法的有效性。该教学实验将理论知识、实验操作及数据分析相结合,有助于提升电气工程专业相关课程实验的质量和效果。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 宋学志  胡洋洋  王小风  孟玉兰  
设计了可用于半导体式气体传感器的CeO_2/ZnO复合材料,并对材料的气敏性能做了研究实验。首先将预先制备的CeO_2纳米粒子包裹于ZIF-8立方体,再进一步煅烧制备CeO_2/ZnO复合材料。然后运用X-射线衍射仪、扫描电子显微镜对产物的物相组成与形貌进行表征,并对不同气体的气敏性质进行研究。该实验能够使学生了解金属氧化物的制备工艺以及气体检测原理和测试方法,培养安全责任意识,锻炼分析解决问题能力。
[期刊] 中南林业科技大学学报  [作者] 杨焰  刘桥  李国英  
对以价格低廉的三元材料(LiNixCoyMn1-x-yO2)替代锂离子电池中正极材料的问题进行研究.在LiCoO2中物理掺杂三元材料,并研究了三元材料和LiCoO2两种活性物的不同配比、不同厂家材料、不同极片长度对电池电化学性能和安全性能的影响.结果表明其中三元材料A与LiCoO2配比为4∶6的长极片工艺方案能达到预期目的,即该方案中电池的倍率性能、循环性能、高温储存性能、安全性能等都能达到国家标准,且成本大大降低.
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 黄根  王卫东  徐宏祥  卓启明  李吉辉  
该文使用煤矸石作为原料,通过高温煅烧活化-酸浸除杂-碱熔提纯-溶胶凝胶法制备了煤矸石硅基介孔材料(MSM),通过γ-氨丙基三乙氧基硅烷药剂对介孔材料进行改性,得到改性后的介孔材料(A-MSM),并使用X射线衍射、扫描电子显微镜和氮气吸附实验对材料的基本性质进行了表征。结果表明:材料介孔形貌明显,且MSM比表面积达613.57 m~(2)/g;药剂处理后的介孔材料可实现表面基团功能化改性。在重金属离子Pb~(2+)和Cu~(2+)吸附实验中,探索了重金属离子浓度和介孔材料添加量的影响,实验发现煤矸石制备的介孔材料具有较好的吸附性能。实验设计循序渐进,有助于提高学生的专业知识和创新能力,并培养学生的逻辑思维及科学素养。
[期刊] 科技管理研究  [作者] 兰凤崇  骆济焕  陈吉清  李屹罡  
基于动力电池产业链,通过专利视角分析动力电池产业的发展,从锂离子动力电池产业链上游中的关键材料出发,对锂离子动力电池的正负极材料、隔膜及电解液的发展趋势进行研究。认为发展正极材料是大幅度提升动力电池比能量的首选,其将朝着高电压、高容量的方向发展;发展硅基负极材料成为行业共识。并结合动力电池产业链中下游的关键技术,对动力电池匹配与优化、电池制造工艺及电池回收与梯级利用提出改进建议。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 谢爱娟  罗士平  潘菲  陶宇炜  薛冰  
结合前期的研究成果,设计了氧化锌/聚苯胺(ZnO/PANI)的合成、表征及电催化性能研究的研究型实验。学生在教师的引导下查阅相关文献、设计实验方案,运用X光衍射仪等表征手段对所制备的复合材料进行表征和分析,通过电化学性能测试了解不同制备条件对电化学性能的影响,从而优化实验方案,并将实验进行深层次拓展应用,培养学生的科研探索精神与创新思维。该实验模式的实施有助于学生综合能力的培养。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 魏淑贤  李邵仁  鲁效庆  
依据当今材料实验的前沿研究热点,设计研究型"ABX3型钙钛矿材料光电特性的机理研究"实验。借助于VASP量化软件包、VESTA可视化软件及Origin绘图软件等,构建了MAPbI3(MA=CH3NH3+)新型钙钛矿模型,优化初始构建模型,计算钙钛矿的光电特性,并结合实验数据对比分析理论成果,为实验研究提供理论阐释与指导。教学实践表明,该实验不仅有助于学生掌握常用量化软件的使用方法,熟悉材料计算模拟流程及理论分析手段,而且培养了学生的创新能力,提高了科研兴趣。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 于占军  段向阳  王献立  李明玉  
设计了薄膜电极材料的制备及超级电容性能研究的综合性实验。运用电化学沉积的方法制备Co(OH)2薄膜电极材料,采用FESEM对基底与薄膜进行形貌表征,通过差热-热重对薄膜的热稳定性进行分析,重点考察了两种沉积温度对薄膜超级电容性能的影响。结果表明,50℃沉积温度下电流密度为4 A/g时,比容量可达2780 F/g,且分散阻抗较低。该实验原材料简单,过程容易实现,且涵盖薄膜材料制备、表征、性能分析等多个知识点。
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