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超级电容器新材料被科学家用离子置换方法制备出来
超级电容器新材料被科学家用离子置换方法制备出来
2014-07-28 16:25:28
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近日,郑州大学的相关科研课题组,用某种方法制备出了高性能硫化物超级电容器电极材料,据悉是率先利用了部分离子置换的方法。这个研究课题是在国家自然科学基金和河南省教育厅基础研究计划等项目支持下完成的。
据悉,与传统电容器相比,超级电容器具有许多不可替代和不可或缺的优势,如充放电速率快、循环寿命长、能量转化效率高、操作稳定、小尺寸、无污染等,是一种非常有前途的能量贮存设备。
陈卫华带领的课题组首先成功地合成了以窝状纳米带作为基本组成单元的三维分等级鸟巢状二硫化三镍与硫化镍电极材料,然后分别将阴离子硒离子和阳离子钴离子引入到鸟巢状二硫化三镍与硫化镍复合材料中,制备出具有与母体材料相似形貌的二硫化三镍与八硫化九钴和硫化镍与二硒化镍复合电极材料。同时,课题组还在这个过程中成功地将材料组分进行了调控,并且实现了形貌遗传。
测试显示,离子置换前后电极材料的倍率性能和充放电比容量等电化学性能得到了很大的提高。电化学测试说明三种材料在大扫描速率下仍然具有非常尖锐的氧化还原峰,这就意味着此类材料具有优异的电化学响应,尤其是硫化镍与二硒化镍复合电极材料,其在10000毫伏每秒的扫速下氧化还原峰几乎没有变化。恒流充放电测试说明所有的电极材料均具备高的比容量。二硫化三镍与硫化镍、二硫化三镍与八硫化九钴和硫化镍与二硒化镍三种电极材料在电流密度为0.5安培每克时首次恒流充放电比容量依次为516、925和1412法拉每克,并且具有较好的循环稳定性,与市用的二氧化锰材料相比较,具有很大的应用前景。
据悉,这个科研课题组是化学与分子工程学院副教授陈卫华博士带领的,相关研究成果发表在最近一期由美国化学会主办的《材料化学期刊》上。
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食品科学与工程的相关介绍
生命科学的研究对食品的营养素多样化提出要求,为满足不同层次水平上的生命对营养的需求,这是食品研制中需要解决的问题。信息技术、生命科学与饮食文化的变革已经将未来食品产业全球化一体化趋势展现在我们面前,人口的急剧膨胀给农业带来的压力,还需要在食品工程上分担;我国是个农业大国,农业资源的合理利用与贮藏是制约农业发展的关键;饮食从文化、科技高速发展的那一天起,就不再是琐碎的事情;食品科学与工程学科的出现、发展、高峰,是自然科学与工程科学所共同决定的。食品科学与工程的目的是培养具有化学、生物学、食品工程和食品技术知识,能在食品领域内从事食品生产技术管理、品质控制、产品开发、科学研究、工程设计等方面工作的食品科学与工程学科的高级工程技术人才。在研究与实践中运用化学、生物学和食品工程学的基本理论和基本知识,从事食品生产技术管理、食品工程设计和科学研究等方面的基本训练,具有食品保藏、加工和资源综合利用方面的基本能力。掌握生物化学、食品化学、微生物学的基本理论与实验技术;掌握食品分析、检测的方法;具有工艺设计、设备选用、食品生产管理和技术经济分析的能力;熟悉食品工业发展的方针、政策和法规;了解食品储运、加工、保藏及资源综合利用的理论前沿和发展动态等。本着得天独厚的条件,食品科学在我国很快地发展,在粮油/油脂及植物蛋白工程领域取得一定的成就,尤其是对植物蛋白分子的研究取得很大的突破。
食品科学与工程专业是生命科学与工程科学的重要组成部分,也是衔接生命科学与工程科学之间的重要桥梁。随着世界人口膨胀带来的粮食危机不断加剧,以及食品领域大工业化的到来和人们对食品营养与卫生关注的加深。食品科学与工程专业在食品行业内的技术工程领域,营养健康领域,安全检测领域,监督管理领域发挥着越来越重要的职责与作用。为社会培养集营养师、质检师、工程师、研发员于一体的高级复合型工程技术人才。
目前,食品科学与工程的主要研究内容有:食品加工技术与设备;生物技术在食品加工与贮藏中的应用;食品添加剂的开发与应用;功能食品研究与开发;食品分析与检测技术;食品包装等。
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食品安全与卫生的相关介绍
食品安全(food safety)指食品无毒、无害,符合应当有的营养要求,对人体健康不造成任何急性、亚急性或者慢性危害。根据世界卫生组织的定义,食品安全是“食物中有毒、有害物质对人体健康影响的公共卫生问题”。食品安全也是一门专门探讨在食品加工、存储、销售等过程中确保食品卫生及食用安全,降低疾病隐患,防范食物中毒的一个跨学科领域。
食品卫生(food hygiene)预防医学的分支学科。其任务是研究食品中存在的、威胁人体健康的有害因素的种类、来源、性质、作用、含量水平和控制措施,以提高食品安全性,预防食源性疾病,保护食用者健康。食品中可能存在的有害因素按来源分4类:①食品污染物。在生产、加工、储存、运输、销售等过程中混入食品中的物质。一般也包括生物性有害因素(如细菌、病毒等)和放射性核素。②食品添加剂。③食品中天然存在的有害物质,如大豆中存在的蛋白酶抑制剂。④食品加工、保藏过程中产生的有害物质,如酿酒过程中产生的甲醇、杂醇油等有害成分。
对食品中可能存在的有害因素的控制措施主要是依照道德规范、法律规范和技术规范在全社会开展食品卫生工作:政府设立机构,依法进行食品卫生监督检验;制定食品卫生标准和管理办法等;向群众和食品生产经营人员宣传卫生知识,自觉遵守卫生法规、卫生标准,抵制不卫生的行为。
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2,5-二氯噻吩-3,4-二甲酸酐的用途及市场前景
用途:
2,5-二氯噻吩-3,4-二甲酸酐可用于制备聚噻吩类光电材料,此类光电材料可用于有机平板显示OLED、柔性性显示技术、光伏电池电极材料,替换目前的ITO导电玻璃,ITO导电玻璃虽然有电导率高、透光率好等优点,但材料非常脆,易碎,无法制备柔性平板。
将研究成果加以应用,并装备新一代高技术光电子系统,是目前军用光电材料研究的主要目的,用以提高现代军队攻防两方面的电子战能力。
市场前景:
2,5-二氯噻吩-3,4-二甲酸酐作为超级电容器的电极材料具有很大的优势,且具有较窄的禁带宽度和较高的氧化掺杂电位,这就使其中性态不仅可以被氧化而P型掺杂,也可以被还原而N型掺杂,因此很容易形成较高容量的法拉第准电容。但是目前国内无此产品的生产商,国外仅有3-4篇文献报道,未见量化生产。究其原因,可能是此产品在用途方面开发的比较少,工业化生产条件还未成熟。因此,还需要很长时间,才能打通此产品市场。
spanclass="fl"style="color:black;font-size:13px">2,5-二氯噻吩-3,4-二甲酸酐专题http://www.b2star.com/topic-57309-06-5