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, whakamaroke i nga stains i runga i te mata o te tïpako ki te bg-06c kaihoroi ultrasonic o te kamupene hiko Bangjie mo te 20min, tango i nga otaota kakahu i runga i te mata o te tïpako whakarewa ki te waipiro ka whakamarokehia ki te wai pupuhi, ka whakamarokehia ki te wai. Na, ko te alumina (Al2O3), te graphene me te hybrid carbon nanotube (mwnt-coohsdbs) i whakaritea kia rite ki te rahi (100: 0: 0, 99.8: 0.2: 0, 99.8: 0: 0.2, 99.6: 0.2: 0.2), ka maka ki roto i te taputapu Nnjing3 mill. me te whakaranu. 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. Whakamatau 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 electrode awhina, ko te hiko hiko chloride hiriwa ko te hiko tohutoro, ko te tauira kua pania 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, penei i te Whakaaturanga 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 pikitia 3 e whakaatu ana i te pihi Tafel o te tïpako kare i whakakikoruatia me te paninga uku kua pania ki nga taapiri nano rereke i muri i te waikura hiko mo te 19h. Ko te ngaohiko waikura, te kiato o naianei, me nga raraunga whakamatautau impedance hiko i puta mai i te whakamatautau waikura hiko e whakaatuhia ana i te Ripanga 1.
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 waikura, ko te ngaohiko waikura teitei o te kopu konganuku kau he -0.680 V, a ko te kiato o naianei o te matrix te mea nui rawa atu, ka eke ki te 2.890 × 10-6 A/cm2 。 I te wa i whakakikoruatia ki te konumohe parakore o te konupuku 8% kua heke ki te whakakikorua o te waikura konumohe parakore ki te 8% kua heke. 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%. I te wa e pania ana te mata ki te 0.2% mwnt-cooh-sdbs me te 0.2% graphene i konatunatua alumina paninga, ka heke iho te naianei waikura mai i te 2.890 × 10-6 A / cm2 ki raro ki te 1.536 × 10-6 A / cm2, te nui o te uara parenga, kua piki ake i te 11388 Ω ki te 11388 Ω. ka 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 rumaki 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 te wa rumaki 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. I muri i te ruku mo te wa roa, ka tino heke te parenga, no te mea ka haere te wa, ka hangaia e te electrolyte he awa waikura i 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 aukati o te paninga.
I te waahanga tuarua, ka piki ake nga hua waikura ki tetahi rahinga, ka aukatihia te whakamaaramatanga ka aukatihia te waahi. I te wa ano, ka uru te electrolyte ki roto i te hononga hono o te paparanga o raro, ka tauhohe nga ngota ngota wai ki te huānga Fe i roto i te matrix i te hononga whakakikorua / matrix ki te whakaputa i te kiriata waikura whakarewa angiangi, e aukati ana i te kuhu o te electrolyte ki roto i te matrix me te whakanui ake i te uara aukati. I te wa e waikurahia ana te matrix matrix korekore, ka puta te nuinga o te rerenga rerenga kakariki 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 raupaparorohiko tātaritanga zsimpwin. Ka kitea ka rukuhia mo te 19 haora, ka whakatauritea ki te tïpako karekau, he iti ake te uara o te waikura o naianei o te konumohe parakore me te whakakikorua alumina kei roto nga rauemi taapiri nano he iti ake te uara aukati. 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 paanga synergistic o te nanotubes waro kotahi-ahu me te graphene rua-ahu te whakapai ake i te aukati 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 wa, ka piki ake ano te aukati o te paninga uku konumohe parakore, e tohu ana i tenei wa, ahakoa he ngoikore te paanga o te paninga uku, kua uru te electrolyte ki te hononga hono o te paninga / matrix, me te whakaputa i te kiriata waikura ma te tauhohenga matū.
Ka whakatauritea ki te whakakikorua alumina kei roto 0.2% mwnt-cooh-sdbs, ko te whakakikorua alumina kei roto he 0.2% graphene me te whakakikorua alumina kei roto 0.2% mwnt-cooh-sdbs me te 0.2% graphene, kua tino heke te parenga whakakikorua me te pikinga o te wa, kua heke iho ki te 22.9.4%, 22.94%, me te 22.94%. 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 te mea tenei na te hanganga o nga nanotubes waro me te graphene e aukati ana i 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 ceramic me te graphene, te waro nanotubes me o raatau ranunga ka taea te whakapai ake i te aukati waikura o te matrix whakarewa, a ka taea e te mahi synergistic o te rua te whakapai ake i te parenga waikura 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 ko te mata i muri i te waikura ka taratara. 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 uku konumohe parakore, penei i te Whakaaturanga 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 te aukati i te whakaekenga o te electrolyte, e whakamarama ana i te take mo te pai ake o te whakapai ake i te impedance o te paninga uku alumina.
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 waro nanotube + 0.2% graphene rauemi whakauru alumina uku paninga uku, te waikura kiato nāianei nui haere i 2.890 × 10-6 A / cm2 ki raro ki te 1.536 × 10-6 A / cm2, nui haere te impedance hiko i 8Ω8 ki te 8Ω8. 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 ceramic me te graphene, te waro nanotubes me o raatau ranunga ka taea te whakapai ake i te aukati waikura o te matrix whakarewa, a ka taea e te mahi synergistic o te rua te whakapai ake i te parenga waikura 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 ko te mata i muri i te waikura ka taratara. 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 uku konumohe parakore, penei i te Whakaaturanga 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 te aukati i te whakaekenga o te electrolyte, e whakamarama ana i te take mo te pai ake o te whakapai ake i te impedance o te paninga uku alumina.
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 waro nanotube + 0.2% graphene rauemi whakauru alumina uku paninga uku, te waikura kiato nāianei nui haere i 2.890 × 10-6 A / cm2 ki raro ki te 1.536 × 10-6 A / cm2, nui haere te impedance hiko i 8Ω8 ki te 8Ω8. 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 ki te waro nanotubes anake he hanganga maiangi kua tohatoha rite i mua i te waikura. 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 hongere pore me te kiko tonu te hanganga. Ka taea e te hanganga o te ngongo waro me te graphene te aukati i te whakatipu kapiti me te tiaki i te kopu.
Wā tuku: Maehe-09-2022