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封丘县压铸机环保设备海水淡化含盐水装置碳纳米管电极的优化设计研究小组开发

时间:2022-11-18   访问量:1175

使用碳纳米管 (CNT) 制成的电极可以显着提高从电容器和电池到海水淡化系统等设备的性能。然而,找出产生最大效益的垂直排列碳纳米管阵列的物理特性一直非常困难。

Wang(左)和 Heena Mutha 开发了一种用于详细表征碳纳米管 (CNT) 样品的非破坏性方法,这是一种在各种实际设备中优化这些作为电极的宝贵工具。材料。

现在,麻省理工学院的一个团队开发了一种方法来帮助我们。通过将简单的基准实验与多孔材料的相关模型相结合,研究人员发现他们可以量化碳纳米管样品的形貌,而不会在实验过程中破坏它。

在一系列实验测试中,研究人员证明他们改进的模型可以在不同条件下重现碳纳米管样品的关键测量值。他们现在正在使用他们的方法来确定样品的详细参数,包括相邻纳米管的间距,以及用于快速淡化盐水装置的碳纳米管电极的优化设计。

开发储能设备和海水淡化系统的一个共同挑战是找到一种方法将带电粒子转移到表面并将它们暂时存储在那里。例如,在电容器中,电解质中的离子必须在设备充电时沉积,并随后在供电时释放。在脱盐过程中,必须收集并保存溶解的盐,直到净化水被排出。

实现这些目标的一种方法是将电极浸入电解质或盐水中,然后向设备系统施加电压。产生的电场导致带电粒子附着在电极表面。当电压关闭时,颗粒立即自由移动。

设备性能设计

“很多研究都试图确定碳纳米管形态如何影响各种应用中的电极性能,”机械工程教授王说。“但根本问题是‘我们如何以定量方式表征这些有前途的电极材料,以研究纳米级间距等细节的作用?’”

上图是碳纳米管涂层的扫描电子显微镜 (SEM) 图像。这些图像显示了不同体积分数的大量碳纳米管样品。左上角是体积分数为 1% 的制造样品(意味着总体积的 1% 被纳米管占据)。其他图像显示浓度分数为 2%、5% 和 10% 的密度更高的样品。每个图像上的比例尺为 500 nm。资料来源:麻省理工学院

在过去的两年里,Wang 和 Mutha 一直在为试验寻找更好的选择。“我们想开发一种非破坏性方法,将简单的电化学实验与数学建模相结合,使我们能够计算碳纳米管的间距,”Mutha 说。“然后我们可以估计碳纳米管的间距。” 孔隙率而不破坏其结构。”

改变传统模式

电化学阻抗谱是研究多孔电极的一种广泛使用的方法。它涉及一个电化学电池,以时间间隔(频率)在电极之间施加脉冲电压,同时监测“阻抗”,这是一种取决于可用存储空间和流动阻力的测量值。不同频率下的阻抗测量称为“频率响应”。

描述多孔介质的传统模型使用此频率响应来计算多孔材料中存在多少空隙。“所以我们应该能够使用 [模型] 来计算碳纳米管电极的碳纳米管空间,”Mutha 说。

传统的多孔介质模型——专为研究活性炭等传统材料而设计——将所有空隙描述为圆柱形开口,如最左边的图所示。在碳纳米管材料中,开孔取代了实心柱之间的空隙,定义的几何形状取决于重复单元中堆积在一起的碳纳米管的数量,如其他四幅图所示。资料来源:麻省理工学院

但是有一个问题:这个模型假设所有的孔隙都是均匀的圆柱形空隙。但这种描述不适用于由碳纳米管制成的电极。Mutha 修改了模型,以更准确地将碳纳米管材料中的孔隙定义为圆柱体周围的空隙。虽然其他人也改变了传统模式,但 Mutha 将她的改变更进一步。碳纳米管材料中的纳米管不太可能均匀堆积,因此她在方程式中增加了考虑纳米管间距变化的能力。通过这个改进的模型,Mutha 能够分析实际样品的 EIS 数据,以计算碳纳米管间距。

使用模型

为了测试样品的频率响应,她使用了一个包含三个电极的玻璃烧杯,并浸泡在电解质溶液中。一个电极是碳纳米管涂层的样品,另外两个用于监测电压和吸收和测量电流。使用这个设置,她首先测量了每个样品的电容,即在给定恒定电压的情况下,表面每平方厘米表面积可以存储多少电荷。然后,她测试了用于 EIS 实验的样品,并使用改进的多孔介质模型分析了结果。

环保设备模型

三种体积分数测试结果呈现出相同的趋势。当电压脉冲变得不那么频繁时,曲线开始以大约 45 度的斜率上升。但到了某一点,各个方向都沿垂直方向移动,电阻变得恒定,阻抗继续上升。

为了研究波纹的作用,Mutha 将她的发现与 Stein 的发现进行了比较,假设波动水平不同。在较高的体积分数下,如果波动很小或没有波动,则 EIS 变化最接近模拟结果。但在低体积分数下,最接近的匹配来自假设高波动性的模拟。

根据这些发现,Mutha 得出结论,至少在某些情况下,在执行 EIS 分析时应考虑波动性。“为了准确预测稀疏碳纳米管电极的器件性能,我们需要对具有广泛间隔分布的电极进行建模,这可能是由于碳纳米管的波动,”她说。“在较高的体积分数下,波动影响可以忽略不计,系统可以建模为一个简单的塔。”

研究人员的无损量化技术为设备设计人员提供了一种有价值的新工具,可用于优化多孔电极的形态,并适用于广泛的应用。Mutha 和 Wang 已经用它来预测超级电容器和海水淡化系统的性能。最近的工作重点是设计一种可用于快速淡化苦咸水的高性能便携式设备。迄今为止的结果表明,使用他们的方法不仅优化了碳纳米管电极和整体装置设计环保设备模型,而且使装置系统的盐吸附能力提高了一倍,同时加快了纯净水的生产。

太阳能发电站 太阳能发电站技术是瑞典太阳能集团开发的利用现有能源产生低电压的新能源汽车。与自动驾驶汽车一样,该电站建立在一个五米宽的“”DNA 基础上压铸机环保设备,与人体一样充满碳链,可以利用阳光产生可见光和红外线。在瑞典,专利申请会延迟两周。各“”系统的正式应用于2008年年中进入实模生产阶段。它是太阳能和低能碳链的完整横截面。利用再生纸,可以制成类似于橡皮泥的复合材料,从而可以制成小型增强塑料。该公司拆解了太阳能发电厂中的每一个逻辑设备。

环保出行不能单靠现有车辆,此外还有司机社保、教育体系等。每条地铁都有很多设施来保证车辆制动性能等方面的准确性。如果环保形势逐渐恶化,影响到日常的运营和推广,地铁的运营门槛肯定会提高。希望一些大厂发财,打造中国地铁。国内地铁的前景不容乐观。这是我一直坚持的观点。---------------------------------------------- -------------------------- 环保说实话是个热门话题环保设备模型,落后的硬件是硬伤。可使电能满足在恶劣环境下运行的调度性能。至于汽车,你可以看到福特几十年来一直在以非常快的速度追求汽车自动化。迟早要被取代的是乘用车的自动化。

2021-11-15

化工废水零排放工艺

电动汽车是人造汽车的龙头汽车。起初是因为技术落后,但它使用的驱动电池容量小,速度也很快。四轮是带电发动机的前置发动机,没有后轮胎,只有刹车。2006年,随着科技的进步,电动车、电动车被制造出来了。终于开始进入市场了(不知道路是什么,我在想谁是电动车的魂斗罗,但是技术进步能不能让鼠标手感好点。。。就这样。。。) . (酷派在电竞界有个说法叫icc,简单解释就是幕后大佬(imp?)经常做中国智能手机的soc等等。虽然鼠标部分严重依赖驱动电池,电控部分软件只是辅助部分。最低端的f5a超极本一般都是高级soc,输出很低。

2021-11-15

煤制甲醇废水生化处理工艺

在新能源汽车需求见顶后,中国政府出台了多项补贴政策,其中最受关注的当属新能源汽车免摇和免购置税。积分结算。明天,新能源汽车补贴细则将在北京发布公示。新政首次明确中央财政对新能源汽车设立免税额度的考虑。在此次发布的两项细则中,明确了新能源汽车的续航里程必须在200公里以上。充电时间超过3分钟的车辆,补贴减半,续航里程提升至最高250公里。里程超过250公里的,按30%的税率征收税款,不减缴的,按20%的税率征收。在新政策的表述中,并没有直接提及新能源汽车摇号免征和免征购置税两项优惠政策。仅表示明年1月1日起实施购置税减半政策。

2021-11-15

小型氮肥厂废水处理方法

电动车一般还有哪些功能?我们常用的无机电机,组合机组的核心部件是电池模组?它是一个更大的系统,还是更复杂?我是汽车人,略懂一点,希望能帮到你,关键是电池... 东鹏西驰汽车(.com)是中国汽车用户最专业的汽车服务平台和运营商,历经20余年风雨洗礼,伴随百万汽车用户的成长,是西北地区最具影响力的一站式用车服务及运营商。欢迎关注我们的官方微博和新浪微博,只需在搜索框中输入关键词即可关注。微博汽车中国联盟秘书长宁阿云:感谢一位或几位来自各个公司的朋友的新浪微博。我只想说,还没有完全消费的,你还在算积分。

2021-11-15

石化废水处理方法

风种 风种,又名强化种,是一类种。它们主要存在于热带生态系统中,通常生活在低地生物群落中。在热带种群中,如澳大利亚河牙和美洲单瓣类,顶部有大而结实的种子簇,一些种群与其他物种一起生活在空气中。好风种子主要生活在海边、池塘和海岛等大片生境中。好风种子主要存在于马来岛等新喀里多尼亚的池塘中,新喀里多尼亚的森林中也有好风种子种群。风种子随潮汐而生,当潮汐汇聚时,风种子便在它们的巢中生活。好的风菜的巢没有其他顶级强种筑巢,所以风菜的巢穴不够坚固,无法支撑相邻的空间,

2021-11-15

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