電化學儲能是未來清潔能源大規(guī)模并網的關鍵支撐技術之一,不僅有助于提升電網的靈活度和整體利用率,而且能促進多種交通工具和電子產品的廣泛應用。在電化學儲能系統(tǒng)中,鋅空電池和制備氫/碳基燃料的反應池具有很高的研究價值和廣闊的應用前景,它們通過相應的電催化反應以實現能量的存儲與轉換,而在這其中,電催化劑扮演了不可或缺的角色。雖然貴金屬基催化劑具有良好的電催化反應活性,但是其價格昂貴且耐用性不佳,如果電催化儲能技術長期依賴于地球稀缺的貴金屬元素,將不利于未來清潔能源的廣泛普及。如何開發(fā)環(huán)境友好、高效、低成本、耐用的非貴金屬基催化劑,仍然是如今科學研究中重要的前沿問題。在對研究工作展開詳述之前,本文首先介紹了透射電子顯微學研究方法的發(fā)展歷程、基本構造和工作原理。簡要闡述了透射電子顯微鏡的起源、改進與現狀,并且從電子束、樣品、信號等角度出發(fā),將透射電鏡分為五大系統(tǒng)并逐一介紹其構造和原理。在透射電子顯微學的應用部分中,除了介紹衍射、成像、能譜三種基本應用模式之外,也探討了在時間維度上,原位模式作為一種復興的綜合表征手段,為未來透射電子顯微學發(fā)展帶來的新機遇和新挑戰(zhàn)。本文的研究對象以第六主族元素化合物為主...

【文章頁數】：198 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1全世界的人口數量與能源需求的增長趨勢圖

能量、物質、信息并稱為人類社會的關鍵三要素,其中能量可以促進物質與信息的流動,也可以促進生物系統(tǒng)與社會組織向更高的有序度發(fā)展。能量的獲取、轉化、存儲、消耗是一個完整的閉環(huán),人類的生產與生活始終伴隨著能量的循環(huán)過程。與能量循環(huán)有關的技術進步史,也是人類社會發(fā)展演化史的一個縮影。從原....

圖1.2全世界的國家能源需求占比與能源結構的演化趨勢圖

隨著全球人口數量的不斷增長(圖1.1),社會對能源的需求也在不斷攀升,從20世紀70年代的每年50億噸油當量到21世紀初的100億噸油當量,30年間人口增加了六成但是總能源需求卻增加了一倍[1]。按照這樣的趨勢,人們保守估計到2050年時,總能源需求將會再翻一番達到每年200億噸....

圖1.3利用清潔能源實現資源循環(huán)的方法的示意圖

清潔能源是一種對生態(tài)環(huán)境友好的綠色能源,它的原材料可再生或不受資源限制,并且在嚴格定義下具有不排放污染物且凈碳排放為零的特點。人們預計21世紀后的數十年間(圖1.2),全球的能源結構將會發(fā)生明顯的變化,而其中清潔能源在所有能源種類中表現出了最突出的增長趨勢[2]。與此同時,中國和....

圖1.4典型能量存儲裝置在額定功率與放電時間兩個維度上的統(tǒng)計分布圖

能量存儲的方式有很多種(圖1.4和圖1.5),包括物理機械儲能、電磁儲能、熱學儲能、光(化)學儲能、電化學儲能等等基于不同原理的儲能方式,其中物理機械儲能包括飛輪(flywheels)儲能、壓縮空氣(compressedair)儲能和抽水(pumpedhydro)蓄能等,電磁....

本文編號：4014350