在能源日趨緊張的現(xiàn)代社會(huì),傳統(tǒng)的化石能源,比如石油、煤、天然氣等的開(kāi)發(fā)利用不但帶來(lái)了環(huán)境污染問(wèn)題,而且它們不可再生并呈枯竭之態(tài)。因此就需要科研人員尋找或開(kāi)發(fā)出新的,比如風(fēng)能、太陽(yáng)能等能源。與此同時(shí),人們對(duì)能源的有效利用和存儲(chǔ)也日益緊迫,而鋰離子電池由于其高能量密度、高容量、輕質(zhì)、無(wú)記憶性等特點(diǎn),超級(jí)電容器因?yàn)槠涓吖β拭芏�、長(zhǎng)循環(huán)壽命、高效能量轉(zhuǎn)換等優(yōu)勢(shì)脫穎而出。以鋰離子電池或超級(jí)電容器為動(dòng)力的設(shè)備、機(jī)械電子產(chǎn)品如:新能源汽車(chē)、電動(dòng)自行車(chē)等電動(dòng)產(chǎn)品;筆記本電腦、手機(jī)等電子產(chǎn)品;手環(huán)、可充電衣服等可穿戴日用品均需要這些儲(chǔ)能材料�；诟咝阅軆�(chǔ)能材料需求的美好前景和實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中存在的問(wèn)題,作者利用現(xiàn)代納米技術(shù)和生物技術(shù),分別展開(kāi)了鋰離子電池和超級(jí)電容器的相關(guān)研究。1.在論文第2章中,針對(duì)鋰離子電池在應(yīng)用中的穩(wěn)定性和倍率性能存在需要進(jìn)一步改善的情況,本章中創(chuàng)造性地采用細(xì)菌原位吸收并完美包覆Mn金屬陽(yáng)離子的方式,結(jié)合新興的可穿戴電子設(shè)備對(duì)電池柔性的需求,制備出柔性Mn₂P₂O₇–C@RGO膜電池材料。通過(guò)電池性能測(cè)試,發(fā)現(xiàn)由此材料制... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

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商業(yè)上鋰離子電池正負(fù)極材料的結(jié)構(gòu)模型及主要發(fā)明人和發(fā)明時(shí)間[7]

博士學(xué)位論文7超級(jí)電容器原理圖如下圖：圖 1.3 超級(jí)電容器圖1.3.1 超級(jí)電容器原理因?yàn)椴迦腚娊庖褐械膶?dǎo)電電極板表面會(huì)與電解液面形成過(guò)剩電荷，從而會(huì)出現(xiàn)電位差。基于此，著名物理學(xué)德國(guó)的亥姆霍茲教授于 1879 年提出了界面雙電層理論，在此基礎(chǔ)上形成了一種全新概念的電容器。當(dāng)在電極板上分別通上正負(fù)電，正極板則存儲(chǔ)正電荷，吸引電解液中的負(fù)離子，而負(fù)極板則存儲(chǔ)負(fù)電荷，吸引電解液中的正離子，這樣電解液中的正負(fù)離子被分離開(kāi)，從而形成了兩個(gè)電容性能量存儲(chǔ)層，這個(gè)電荷存儲(chǔ)層即雙電層。超級(jí)電容器類(lèi)似于兩塊多孔電極板浸在電解液中，同時(shí)這兩塊多孔電極板正常工作時(shí)不會(huì)與電解液發(fā)生反應(yīng)。放電時(shí)通過(guò)外部電路將電荷進(jìn)行釋放，充放電純粹為物理現(xiàn)象。超級(jí)電容器的儲(chǔ)能過(guò)程是可逆的，它能夠進(jìn)行反復(fù)充放電，次數(shù)多達(dá)數(shù)十萬(wàn)次。作為超級(jí)電容器，工作中雙電層中電荷層之間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于普通電容器，相比而言超級(jí)電容器容量遠(yuǎn)高于普通電容器，它是介于普通電容和電池之間的一種新型能源材料。1.3.2 超級(jí)電容器技術(shù)特性1. 超級(jí)電容器的功率密度非常高，它的功率密度將近電池的 5 到 10 倍多。2. 超級(jí)電容器循環(huán)壽命長(zhǎng)，它的充放電次數(shù)可達(dá)幾萬(wàn)次以上，而普通電池的循環(huán)次數(shù)相對(duì)超級(jí)電容器較短。3. 超級(jí)電容器充電速度極快，它可以僅僅充電幾分鐘即接近額定容量。而普通電池如果快速大電流充電則有可能會(huì)損害電池，導(dǎo)致電池失效。

圖 2.1 生長(zhǎng)機(jī)制和計(jì)算圖(a)枯草芽孢桿菌從吸收 Mn2+到形成 Mn2P2O7–C@RGO 膜的過(guò)程示意圖，(b)枯草芽孢桿菌吸收 Mn2+示意圖，(c) Li+離子插入 Mn2P2O7示意圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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