1. Te whakarite whakakikorua
Hei whakahaere i te whakamatautau hiko i muri mai, ka tohua te 30mm × 4 mm 304 te kowiri tira hei turanga.Porohia me te tango i te toenga waikura me nga wahi waikura i runga i te mata o te tïpako ki te pepa kirikiri, hoatu ki roto i te ipurau kei roto te acetone, whakamaua nga stains ki te mata o te tïpako me te bg-06c horoi ultrasonic o te kamupene hikohiko Bangjie mo te 20min, tango te mau otaota i runga i te mata o te tïpako whakarewa ki te waipiro me te wai maturu, ka whakamaroke ki te pupuhi.Na, ko te alumina (Al2O3), te graphene me te hybrid carbon nanotube (mwnt-coohsdbs) i whakaritea kia riterite (100: 0: 0, 99.8: 0.2: 0, 99.8: 0: 0.2, 99.6: 0.2: 0.2), ka maka ki roto. he mira poroporo (qm-3sp2 o Nanjing NANDA taputapu wheketere) mo te mira poro me te ranu.I whakaritea te tere hurihuri o te mira poroporo ki te 220 R / min, ka huri te mira poroporo ki te
I muri i te mira mira, whakaritea te tere hurihuri o te taika mira poi kia 1/2 i muri i te otinga o te mira poi, me te whakarite i te tere hurihuri o te taika mira poi kia 1/2 i muri i te otinga o te mira poi.Ko te whakahiato uku mira me te kaihere ka konatunatua kia rite ki te hautau papatipu o te 1.0 ∶ 0.8.I te mutunga, ka whiwhi te paninga uku whakapiri ma te mahi whakaora.
2. Te whakamatautau waikura
I roto i tenei rangahau, ka tangohia e te whakamatautau waikura hiko o Shanghai Chenhua chi660e te teihana mahi hiko, a ka tangohia e te whakamatautau he punaha whakamatautau hiko e toru.Ko te electrode konukawata ko te hiko awhina, ko te hiko hiko chloride hiriwa ko te hiko tohutoro, ko te tauira whakakikorua ko te hiko mahi, me te waahi whakaatu whai hua o te 1cm2.Whakauruhia te hiko tohutoro, te hiko mahi me te hiko awhina i roto i te pūtau hiko me te taputapu, e whakaatuhia ana i nga Whakaahua 1 me te 2. I mua i te whakamatautau, whakamauhia te tauira ki te electrolyte, ko te 3.5% te otinga NaCl.
3. Tafel tātaritanga o te waikura hiko o te paninga
Ko te 3 e whakaatu ana i te anau Tafel o te tïpako kore whakakikoruatia me te paninga uku kua pania ki nga taapiri nano rereke i muri i te waikura hiko mo te 19h.Kei te Ripanga 1 te ngaohiko waikura, te kiato o naianei me nga raraunga whakamatautau impedance hiko i puta mai i te whakamatautau waikura hiko.
Tukuna
Ina he iti ake te kiato o naianei, me te kaha ake o te kaha o te waikura, he pai ake te painga o te whakakikorua.Ka kitea mai i te Whakaaturanga 3 me te ripanga 1 ka 19h te wa o te waikura, ko te nui rawa o te ngaohiko waikura o te kopu konganuku kau he -0.680 V, ko te kiato o naianei o te matrix te mea nui rawa atu, ka eke ki te 2.890 × 10-6 A /cm2 。 Ina whakakikoruatia ki te paninga uku konumohe parakore, ka heke te kiato o naianei ki te 78% me te PE he 22.01%.E whakaatu ana he pai ake te mahi whakamarumaru o te paninga uku, a ka taea te whakapai ake i te aukati waikura o te paninga i roto i te electrolyte kupapa.
I te wa i tapirihia ai te 0.2% mwnt-cooh-sdbs, te 0.2% graphene ranei ki te paninga, ka heke iho te kiato o naianei o te waikura, ka piki ake te parenga, ka pai ake te aukati o te waikura o te paninga, me te PE o 38.48% me te 40.10%.Ka whakakikoruatia te mata ki te 0.2% mwnt-cooh-sdbs me te 0.2% graphene i konatunatua alumina paninga, ka whakahekehia te naianei o te waikura mai i te 2.890 × 10-6 A / cm2 ki raro ki te 1.536 × 10-6 A / cm2, ko te aukati teitei. uara, i piki ake i te 11388 Ω ki te 28079 Ω, a ka taea e te PE o te paninga te eke ki te 46.85%.E whakaatu ana he pai te parenga waikura o te hua kua whakaritea, a, ko te hua whakakotahitanga o te nanotubes waro me te graphene ka taea te whakapai ake i te aukati waikura o te paninga uku.
4. Te awenga o te wa ruku ki runga i te impedance paninga
Hei tuhura ake i te parenga waikura o te paninga, ma te whakaaro ki te awe o te wa ruku o te tauira i roto i te electrolyte i runga i te whakamatautau, ka whiwhi nga pihi huringa o te parenga o nga paninga e wha i nga waa ruku rereke, penei i te Whakaaturanga. 4.
Tukuna
I te waahi tuatahi o te rumaki (10 h), na te pai o te kiato me te hanganga o te paninga, he uaua te whakauru i te electrolyte ki roto i te paninga.I tenei wa, ko te paninga uku e whakaatu ana i te aukati nui.Whai muri i te ruku mo te wa roa, ka tino heke te parenga, na te mea ka haere te wa, ka hangai te electrolyte i te awa waikura ma roto i nga pores me nga kapiti i roto i te paninga ka uru ki roto i te matrix, ka puta te heke nui o te parenga o te paninga.
I te waahanga tuarua, ka piki ake nga hua waikura ki etahi rahinga, ka aukatihia te whakamaaramatanga ka aukatihia te waahi.I te wa ano, ka kuhu te electrolyte ki roto i te atanga hono o te paparanga o raro o te hononga o raro, ka tauhohe nga ngota ngota wai ki te huānga Fe i roto i te matrix i te hononga paninga / matrix ki te whakaputa i tetahi kiriata waikura whakarewa angiangi, e aukati ana i te te urunga o te electrolyte ki roto i te matrix me te whakanui ake i te uara parenga.I te wa e waikurahia ana te matrix matrix korekore, ka puta te nuinga o te rerenga rerenga kaakaariki ki raro o te electrolyte.Ko te otinga electrolytic kaore i rereke te tae i te wa e hikoi ana te tauira kua pania, ka taea te whakaatu i te oranga o te tauhohenga matū o runga ake nei.
Na te wa poto me te nui o nga awe o waho, kia pai ake ai te whakarereketanga tika o nga tawhā hiko, ka tātarihia nga pihi Tafel o te 19 haora me te 19.5 haora.Kei te Ripanga 2 te kiato o naianei te waikura me te parenga e whiwhi ana i te rorohiko tātaritanga zsimpwin. Ka kitea ka rukuhia mo te 19 haora, ka whakatauritea ki te taputapu kore, ko te kiato o te waikura o naianei o te konumohe parakore me te paninga hiato alumina kei roto nga rauemi taapiri nano. iti ake ka nui ake te uara parenga.Ko te uara parenga o te paninga uku kei roto nanotubes waro me te paninga kei roto graphene he tata te rite, i te mea ko te hanganga paninga ki te waro nanotubes me nga rauemi hiato graphene kei te tino whakarei ake, Ko tenei na te mea ko te mahi synergistic o te nanotubes waro kotahi-ahu me te graphene rua-ahu. te whakapai ake i te parenga waikura o te rauemi.
Na te pikinga o te wa rumaki (19.5 h), ka piki ake te parenga o te tïpako tahanga, e tohu ana kei te wahanga tuarua o te waikura me te kiriata waikura whakarewa ka puta ki te mata o te tïpako.Waihoki, me te piki haere o te waa, ka piki ake ano te aukati o te paninga uku parakore alumina, e tohu ana i tenei wa, ahakoa he puhoi te paanga o te paninga uku, kua uru te electrolyte ki te hononga hono o te paninga / matrix, me te whakaputa kiriata waikura. mā te tauhohenga matū.
Ki te whakatauritea ki te paninga alumina kei roto 0.2% mwnt-cooh-sdbs, ko te paninga alumina kei roto te 0.2% graphene me te paninga alumina kei roto te 0.2% mwnt-cooh-sdbs me te 0.2% graphene, kua tino heke te parenga paninga ki te piki o te wa, kua heke. i te 22.94%, 25.60% me te 9.61%, e tohu ana kaore te electrolyte i uru ki roto i te hononga i waenga i te paninga me te tïpako i tenei wa, Ko tenei na te mea ko te hanganga o te waro nanotubes me te graphene poraka te urunga whakararo o te electrolyte, na reira ka tiakina. te matrix.Ka whakamanahia ano te paanga o te rua.Ko te paninga kei roto e rua nga rauemi nano he pai ake te aukati waikura.
Na roto i te arai Tafel me te huringa huringa o te uara impedance hiko, ka kitea ko te whakakikorua alumina uku ki te graphene, waro nanotubes me o ratou ranunga ka taea te whakapai ake i te aukati o te waikura o te matrix whakarewa, a ka taea e te mahi synergistic o te rua te whakapai ake i te pirau. ātete o te paninga uku whakapiri.Hei tuhura ake i te paanga o nga taapiri nano ki te aukati i te waikura o te paninga, i kitea te ahua o te mata moroiti o te paninga i muri i te waikura.
Tukuna
Ko te ahua 5 (A1, A2, B1, B2) e whakaatu ana i te ahua o te mata o te 304 kowiri tira me te whakakikorua i nga karamu alumina parakore i te whakanuinga rereke i muri i te waikura.Ko te Whakaaturanga 5 (A2) e whakaatu ana ka taratara te mata i muri i te waikura.Mo te tïpako karekau, he maha nga rua waikura nui ka puta ki runga i te mata i muri i te rukutanga ki roto i te electrolyte, e tohu ana he ngoikore te parenga waikura o te kopu whakarewa kore, he ngawari te kuhu o te electrolyte ki roto i te kopu.Mo te paninga parakore alumina uku, e whakaatuhia ana i te Whakaahua 5 (B2), ahakoa ka hangaia nga awa waikura porous i muri i te waikura, ko te hanganga ahua kiato me te tino pai o te aukati waikura o te paninga uku konumohe parakore ka aukati i te whakaekenga o te electrolyte, e whakamarama ana i te take mo te whakapai ake whai hua o te impedance o te konumohe pani uku uku.
Tukuna
Te ahua o te mata o te mwnt-cooh-sdbs, nga paninga kei roto 0.2% graphene me nga paninga kei roto 0.2% mwnt-cooh-sdbs me 0.2% graphene.Ka kitea ko nga paninga e rua kei roto i te graphene i te Whakaahua 6 (B2 me C2) he hanga papatahi, he piri te herenga i waenganui i nga matūriki i roto i te paninga, a ko nga matūriki whakahiato ka takai piri ki te whakapiri.Ahakoa kua pakaruhia te mata e te electrolyte, he iti ake nga awa pore ka hangaia.Whai muri i te waikura, he mātotoru te mata paninga, he iti noa nga hanganga koha.Mo te Whakaaturanga 6 (A1, A2), na nga ahuatanga o te mwnt-cooh-sdbs, ko te paninga i mua i te waikura he hanganga porous riterite.I muri i te waikura, ka whaiti, ka roa nga pores o te waahanga taketake, ka hohonu ake te hongere.Ka whakatauritea ki te Whakaahua 6 (B2, C2), he nui ake nga hapa o te hanganga, e rite ana ki te tohatoha rahi o te uara aukati whakakikorua i whiwhi mai i te whakamatautau waikura hiko.E whakaatu ana ko te paninga uku alumina kei roto te graphene, ina koa ko te ranunga o te graphene me te waro nanotube, he pai rawa atu te aukati i te waikura.Ko tenei na te mea ka taea e te hanganga o te waro nanotube me te graphene te aukati i te tohatoha kapiti me te tiaki i te kopu.
5. Te matapaki me te whakarapopototanga
Na roto i te whakamatautau aukati waikura o nga ngongo waro me nga taapiri graphene i runga i te paninga uku alumina me te tātaritanga o te hanganga moroiti mata o te paninga, ko nga whakatau e whai ake nei:
(1) A, no te te wa waikura ko 19 h, tāpiri 0.2% ranu nanotube waro + 0.2% graphene rauemi whakauru alumina uku paninga uku, te waikura kiato nāianei i 2.890 × 10-6 A / cm2 ki raro ki te 1.536 × 10-6 A / cm2, ka piki ake te impedance hiko mai i te 11388 Ω ki te 28079 Ω, a ko te pai o te aukati waikura te mea nui rawa atu, 46.85%.Ka whakatauritea ki te paninga uku konumohe parakore, ko te paninga hiato me te graphene me te waro nanotubes he pai ake te aukati waikura.
(2) Na te pikinga o te wa rumaki o te electrolyte, ka uru te electrolyte ki roto i te mata hono o te paninga / tïpako ki te whakaputa kiriata waikura whakarewa, e arai ana i te urunga o te electrolyte ki te tïpako.Ko te impedance hiko i te tuatahi ka heke, ka piki ake, a he ngoikore te parenga waikura o te paninga uku konumohe parakore.Na te hanganga me te whakakotahitanga o nga ngongo waro me te graphene i aukati te kuhu whakararo o te electrolyte.I te whakamakuku mo te 19.5 h, ka heke te kaha o te hiko o te paninga kei roto nga rauemi nano i te 22.94%, 25.60% me te 9.61%, a he pai te aukati o te waikura o te paninga.
6. Awe tikanga o paninga waikura ātete
Na roto i te arai Tafel me te huringa huringa o te uara impedance hiko, ka kitea ko te whakakikorua alumina uku ki te graphene, waro nanotubes me o ratou ranunga ka taea te whakapai ake i te aukati o te waikura o te matrix whakarewa, a ka taea e te mahi synergistic o te rua te whakapai ake i te pirau. ātete o te paninga uku whakapiri.Hei tuhura ake i te paanga o nga taapiri nano ki te aukati i te waikura o te paninga, i kitea te ahua o te mata moroiti o te paninga i muri i te waikura.
Ko te ahua 5 (A1, A2, B1, B2) e whakaatu ana i te ahua o te mata o te 304 kowiri tira me te whakakikorua i nga karamu alumina parakore i te whakanuinga rereke i muri i te waikura.Ko te Whakaaturanga 5 (A2) e whakaatu ana ka taratara te mata i muri i te waikura.Mo te tïpako karekau, he maha nga rua waikura nui ka puta ki runga i te mata i muri i te rukutanga ki roto i te electrolyte, e tohu ana he ngoikore te parenga waikura o te kopu whakarewa kore, he ngawari te kuhu o te electrolyte ki roto i te kopu.Mo te paninga parakore alumina uku, e whakaatuhia ana i te Whakaahua 5 (B2), ahakoa ka hangaia nga awa waikura porous i muri i te waikura, ko te hanganga ahua kiato me te tino pai o te aukati waikura o te paninga uku konumohe parakore ka aukati i te whakaekenga o te electrolyte, e whakamarama ana i te take mo te whakapai ake whai hua o te impedance o te konumohe pani uku uku.
Te ahua o te mata o te mwnt-cooh-sdbs, nga paninga kei roto 0.2% graphene me nga paninga kei roto 0.2% mwnt-cooh-sdbs me 0.2% graphene.Ka kitea ko nga paninga e rua kei roto i te graphene i te Whakaahua 6 (B2 me C2) he hanga papatahi, he piri te herenga i waenganui i nga matūriki i roto i te paninga, a ko nga matūriki whakahiato ka takai piri ki te whakapiri.Ahakoa kua pakaruhia te mata e te electrolyte, he iti ake nga awa pore ka hangaia.Whai muri i te waikura, he mātotoru te mata paninga, he iti noa nga hanganga koha.Mo te Whakaaturanga 6 (A1, A2), na nga ahuatanga o te mwnt-cooh-sdbs, ko te paninga i mua i te waikura he hanganga porous riterite.I muri i te waikura, ka whaiti, ka roa nga pores o te waahanga taketake, ka hohonu ake te hongere.Ka whakatauritea ki te Whakaahua 6 (B2, C2), he nui ake nga hapa o te hanganga, e rite ana ki te tohatoha rahi o te uara aukati whakakikorua i whiwhi mai i te whakamatautau waikura hiko.E whakaatu ana ko te paninga uku alumina kei roto te graphene, ina koa ko te ranunga o te graphene me te waro nanotube, he pai rawa atu te aukati i te waikura.Ko tenei na te mea ka taea e te hanganga o te waro nanotube me te graphene te aukati i te tohatoha kapiti me te tiaki i te kopu.
7. Te matapaki me te whakarapopototanga
Na roto i te whakamatautau aukati waikura o nga ngongo waro me nga taapiri graphene i runga i te paninga uku alumina me te tātaritanga o te hanganga moroiti mata o te paninga, ko nga whakatau e whai ake nei:
(1) A, no te te wa waikura ko 19 h, tāpiri 0.2% ranu nanotube waro + 0.2% graphene rauemi whakauru alumina uku paninga uku, te waikura kiato nāianei i 2.890 × 10-6 A / cm2 ki raro ki te 1.536 × 10-6 A / cm2, ka piki ake te impedance hiko mai i te 11388 Ω ki te 28079 Ω, a ko te pai o te aukati waikura te mea nui rawa atu, 46.85%.Ka whakatauritea ki te paninga uku konumohe parakore, ko te paninga hiato me te graphene me te waro nanotubes he pai ake te aukati waikura.
(2) Na te pikinga o te wa rumaki o te electrolyte, ka uru te electrolyte ki roto i te mata hono o te paninga / tïpako ki te whakaputa kiriata waikura whakarewa, e arai ana i te urunga o te electrolyte ki te tïpako.Ko te impedance hiko i te tuatahi ka heke, ka piki ake, a he ngoikore te parenga waikura o te paninga uku konumohe parakore.Na te hanganga me te whakakotahitanga o nga ngongo waro me te graphene i aukati te kuhu whakararo o te electrolyte.I te whakamakuku mo te 19.5 h, ka heke te kaha o te hiko o te paninga kei roto nga rauemi nano i te 22.94%, 25.60% me te 9.61%, a he pai te aukati o te waikura o te paninga.
(3) Na nga ahuatanga o te waro nanotubes, ko te paninga kua tapirihia me te waro nanotubes anake he hanganga maiangi kua tohatoha rite i mua i te pirau.I muri i te waikura, ka whaiti, ka roa nga pores o te waahanga taketake, ka hohonu ake nga awa.Ko te paninga kei roto i te graphene he hanga papatahi i mua i te waikura, ka tata te whakakotahitanga i waenga i nga matūriki o te paninga, a ko nga matūriki whakahiato ka takaia e te whakapiri.Ahakoa kua pakaruhia te mata e te electrolyte i muri i te waikura, he iti noa nga awa pore, a, kei te noho tonu te hanganga.Ka taea e te hanganga o nga ngongo waro me te graphene te aukati i te whakatipu kapiti me te tiaki i te matrix.
Wā tuku: Maehe-09-2022