電化學(xué)儲(chǔ)能是未來(lái)清潔能源大規(guī)模并網(wǎng)的關(guān)鍵支撐技術(shù)之一,不僅有助于提升電網(wǎng)的靈活度和整體利用率,而且能促進(jìn)多種交通工具和電子產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用。在電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)中,鋅空電池和制備氫/碳基燃料的反應(yīng)池具有很高的研究?jī)r(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景,它們通過(guò)相應(yīng)的電催化反應(yīng)以實(shí)現(xiàn)能量的存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)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(yīng)活性,但是其價(jià)格昂貴且耐用性不佳,如果電催化儲(chǔ)能技術(shù)長(zhǎng)期依賴于地球稀缺的貴金屬元素,將不利于未來(lái)清潔能源的廣泛普及。如何開(kāi)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(xué)研究中重要的前沿問(wèn)題。在對(duì)研究工作展開(kāi)詳述之前,本文首先介紹了透射電子顯微學(xué)研究方法的發(fā)展歷程、基本構(gòu)造和工作原理。簡(jiǎn)要闡述了透射電子顯微鏡的起源、改進(jìn)與現(xiàn)狀,并且從電子束、樣品、信號(hào)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(gòu)造和原理。在透射電子顯微學(xué)的應(yīng)用部分中,除了介紹衍射、成像、能譜三種基本應(yīng)用模式之外,也探討了在時(shí)間維度上,原位模式作為一種復(fù)興的綜合表征手段,為未來(lái)透射電子顯微學(xué)發(fā)展帶來(lái)的新機(jī)遇和新挑戰(zhàn)。本文的研究對(duì)象以第六主族元素化合物為主...

【文章頁(yè)數(shù)】：198 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1全世界的人口數(shù)量與能源需求的增長(zhǎng)趨勢(shì)圖

能量、物質(zhì)、信息并稱為人類社會(huì)的關(guān)鍵三要素,其中能量可以促進(jìn)物質(zhì)與信息的流動(dòng),也可以促進(jìn)生物系統(tǒng)與社會(huì)組織向更高的有序度發(fā)展。能量的獲取、轉(zhuǎn)化、存儲(chǔ)、消耗是一個(gè)完整的閉環(huán),人類的生產(chǎn)與生活始終伴隨著能量的循環(huán)過(guò)程。與能量循環(huán)有關(guān)的技術(shù)進(jìn)步史,也是人類社會(huì)發(fā)展演化史的一個(gè)縮影。從原....

圖1.2全世界的國(guó)家能源需求占比與能源結(jié)構(gòu)的演化趨勢(shì)圖

隨著全球人口數(shù)量的不斷增長(zhǎng)(圖1.1),社會(huì)對(duì)能源的需求也在不斷攀升,從20世紀(jì)70年代的每年50億噸油當(dāng)量到21世紀(jì)初的100億噸油當(dāng)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(shì),人們保守估計(jì)到2050年時(shí),總能源需求將會(huì)再翻一番達(dá)到每年200億噸....

圖1.3利用清潔能源實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)的方法的示意圖

清潔能源是一種對(duì)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(yán)格定義下具有不排放污染物且凈碳排放為零的特點(diǎn)。人們預(yù)計(jì)21世紀(jì)后的數(shù)十年間(圖1.2),全球的能源結(jié)構(gòu)將會(huì)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(xiàn)出了最突出的增長(zhǎng)趨勢(shì)[2]。與此同時(shí),中國(guó)和....

圖1.4典型能量存儲(chǔ)裝置在額定功率與放電時(shí)間兩個(gè)維度上的統(tǒng)計(jì)分布圖

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

本文編號(hào)：4014350