薛靜杰，荊世博，陳露鋒， 王成剛，周文進

(1.國網新疆電力有限公司 經濟技術研究院，新疆 烏魯木齊 830000； 2.國網新疆電力有限公司，新疆 烏魯木齊 830000；3.北京國網信通埃森哲信息技術有限公司，北京 100010)

近年來，隨著各種電子產品的應用，鋰離子電池的需求越來越大。電力能源設備的升級和發(fā)展，使得傳統(tǒng)的鋰離子電池安全性較差，電池性能不再滿足人們日益增長的使用需求。因此，新型 Ti3C2負極材料隨之誕生。該材料屬于二維材料，導電性較好，在儲能領域發(fā)揮了極大的作用。但該材料在電化學反應時極易出現(xiàn)堆疊問題，使得離子吸附能力降低，從而降低了電池性能。因此，如何減緩 Ti3C2堆疊，提高鋰離子電池性能，成為當前電力能源領域研究的熱門話題，對其進行性能改進具有較大的研究意義。針對高性能低成本鋰離子材料進行了深入研究，選擇使用新型的 Ti3C2材料作為電池材料，進一步提升了鋰離子電池的性能；提出了基于加速壽命試驗的鋰離子電池可靠性分析方法，通過多次實驗測試發(fā)現(xiàn)，此方法很大程度上提高了電池壽命，具備一定的可行性[2]；何聲太等深入探究了SnO2-MoO(3-x)/CNTs納米復合材料在鋰離子電池負極中的性能，結果表明:此材料具有一定的吸附能力，能夠加強與電池的集合，電池儲能效果顯著提升[3]。結合以上學者經驗，以Ti3C2為研究對象，提出基于 Ti3C2的表面性能改進方法，以提高電力能源鋰離子電池的儲存性能，為電力能源領域的電離子研究提供參考。

加快城區(qū)、旅游鄉(xiāng)鎮(zhèn)及各旅游景區(qū)景點的旅游集散中心、旅游服務站、旅游停車場、旅游公共廁所等基礎設施建設。依托重點旅游區(qū)、旅游線路和旅游景點，建設騎行綠道和自駕車營地，并加強旅游休閑購物街區(qū)、旅游娛樂設施的建設，以為游客打造舒適休閑的旅游體系為前提對景區(qū)進行合理的開發(fā)改造。

1 材料制備與方法

1.1 實驗設備

實驗設備分別為：FlexSEM1000II型鎢燈絲掃描電子顯微鏡(日立公司 )、TD-5000X射線單晶衍射儀(通達公司)、Axiocam 503 mono型顯微鏡(深圳康達有限公司)和JT-2000型比表面積和孔結構分析儀(北京海鑫瑞科技有限公司)[4]。

其中，顯微鏡主要用于觀察微觀細節(jié)，電壓為 0.5～30 kV，分辨率為3 nm； 衍射儀負責表現(xiàn)材料結構[5]。X射線發(fā)射源為 Cu靶(Ka)，其入射波長λ為1.548 1 ?，2θ，掃描角度為5°～90°，掃描速度在 2°/min，電壓和電流分別為45 kV和40 mA[6]。

觀察組護理質量（93.27±3.85）分，對照組護理質量（84.59±4.18）分，差異有統(tǒng)計學意義（t=11.831，P=0.000）。

1.2 材料制備

從圖3(a)、(a′)可以看出，金屬鈦片初始狀態(tài)下，表面光滑，色澤明顯，進行TMAOH處理后，光澤度不見；從圖3(b)、(b′)可以看出，碳粉的顏色由深到淺，且出現(xiàn)團聚現(xiàn)象，表明TMAOH對碳粉具有化學效應。

雖然中美兩國國情并不相同，但實際上市場經濟的發(fā)展規(guī)律的相似性更大。在上海大學經濟學院的教授張思科看來，資源整合是市場發(fā)展的內在需求，而整合是必走的一步，兼并或者收購必然會在物流領域發(fā)生的頻次越來越多。

在容器中倒入20 mL質量分數(shù)為25%的四甲基氫氧化銨(TMAOH)溶液，之后再倒入200 mg的Ti3C2；然后，不斷地進行攪拌使其融合，攪拌溫度與轉速分別設置為40 ℃和 20 r/min[7]，得到TMAOH的pH值測試值如圖1所示。

在變電站匯控箱安裝模塊化的智能溫濕度測控器，實施監(jiān)測、顯示、記錄每臺抽濕機的工作狀態(tài)，并可通過終端監(jiān)控軟件平臺手動對抽濕機的啟停進行遠程控制，將濕度參數(shù)與抽濕機啟停進行聯(lián)動，當濕度超高時，自動啟動抽濕機，消除濕氣對設備的腐蝕危害，提高了電氣絕緣性能，保障設備的運行安全[1]。

由圖1可以看出，該溶液的pH值測試值為14。

2)多孔Ti3C2納米點材料透析

待以上材料融合后，將產生化學反應的液體倒置在透析袋內；待其靜置7 d后再進行查看。通過透析后發(fā)現(xiàn)，該液體的pH值為6。

凡事預則立不預則廢。早在11月3日新的堰塞湖形成的當天，云南電網公司就組織技術專家完成了堰塞湖自然溢流和潰壩情況下對電力電量平衡以及電廠大壩的影響，力求做到洪水過境，成足在胸。

1)多孔 Ti3C2納米點材料(p-Ti3C2)制備

3)多孔 Ti3C2納米點材料收集

柏林如今成為歐洲新興的創(chuàng)意文化之都。每年有來自世界各地的畫家、音樂家、建筑師和設計師來到這座城市，把那些老住宅、老廠房、老倉庫改造成藝術工作室?！暗乱庵静皇且粋€輕舉妄動的民族，一旦他走上任何一條道路，就會堅忍不拔地把這條路走到底?！苯裉欤x擇走創(chuàng)新路線的德國民眾正天馬行空、一刻不停地生產“點子”、創(chuàng)造“點子”，各種搞怪造型的柏林熊正淋漓盡致地體現(xiàn)著這種創(chuàng)新精神。你想把哪一頭抱回家呢？

透析完成后，將得到的溶液根據(jù)1∶10的占比進行稀釋，稀釋溫度控制在20 ℃以下，并進行1 h的超聲；之后再對該溶液進行冷萃處理，將其烘干 3～4 d后，由此得到多孔納米點材料 p-Ti3C2[8]。

1.2.2電極片的制備

③加強流域本底調查、監(jiān)測與分析，構建生態(tài)補償?shù)幕A數(shù)據(jù)信息服務平臺。調水前和調水后漢江中下游生態(tài)環(huán)境、經濟社會發(fā)展等基礎數(shù)據(jù)對比分析是實施生態(tài)補償?shù)闹匾罁?jù)，準確掌握調水后各項潛在受影響指標至關重要。因此，必須對漢江中下游區(qū)域的社會經濟、生態(tài)環(huán)境狀況進行全面深入細致的摸底調查、監(jiān)測和分析，獲取準確的第一手數(shù)據(jù)資料。應積極爭取國家加大對漢江流域環(huán)境監(jiān)管能力的投入力度，建立和完善水環(huán)境監(jiān)測網絡，構建良好的基礎數(shù)據(jù)信息服務平臺，從而為調水后觀察環(huán)境變化、后續(xù)生態(tài)環(huán)境治理保護、爭取國家政策支持，提供科學支撐和服務。

1.2.3電池組裝

為驗證Ti3C2材料的表征效果，采用X射線單晶衍射儀對Ti3AlC2、Ti3C2、p-Ti3C2進行衍射，得到的能譜圖結果如圖2所示。

選擇循環(huán)伏安法(CV)，主要是在電池電壓運行的狀況下，對需要測試的材料進行正、負2個方向的掃描，然后根據(jù)其電流等變化趨勢，采用分析儀進行材料性能分析。速率控制在0.1 mV/s，電壓大小設置0.01～3 V[13]。

將活性材料、乙炔黑等材料根據(jù)比例進行分散和研磨，然后涂抹至銅箔表面，再進行烘干；干燥時間和溫度分別為12 h和110 ℃。待該材料溫度回到正常溫度時，利用壓片機將其粉末進行壓制，設置壓力大小為5～10 MPa[9]。最終得到的主要活性物質：TiO2/T-Ti3C2、多孔Ti3C2和p-Ti3C2。

1.2.4測試方法

2 結果與分析

2.1 材料表征

帶上手套箱，將以上電極片的材料根據(jù)材料性質進行組裝，之后通過封口機進行封閉，壓力設置在80～100 MPa[10]。封裝時間達到8 h后，即可對該材料進行測試[11]。

圖2 3種材料測試數(shù)據(jù)Fig.2 The test data of three materials

為更好的獲得TMAOH對Ti3C2材料的處理效果，本實驗以金屬鈦片和碳粉為實驗模擬Ti3C2材料，最終得到的實驗結果如圖3所示。

圖3 TMAOH對Ti3C2材料的處理過程Fig.3 Treatment process of Ti3C2 material by TMAOH

1.2.1納米點材料制備

綜合分析可知，TMAOH與Ti3C2材料產生反應，主要體現(xiàn)在其Al原子層，當材料中不存在Al原子時，反應元素轉變?yōu)門i原子和C原子，直至Ti3C2材料表面出現(xiàn)完整孔洞。其中，孔洞脫落的Ti3C2材料會采用靜電吸附方式吸附在多孔Ti3C2材料表面，由此得到多孔Ti3C2納米點材料(p-Ti3C2)，且解決了表面堆疊的問題。

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2.2 電化學測試

為驗證p-Ti3C2對鋰離子電池的儲鋰性能，本次實驗將對該材料進行CV測試，電壓大小為0.01～1 V，掃速設置為0.1 mV/s，測試曲線如圖4所示。

圖4 Ti3C2的CV曲線Fig.4 The CV curve of Ti3C2

由圖4可知，掃描1圈后，在電壓為0.2 V 時出現(xiàn)了較為明顯的起伏，主要原因是p-Ti3C2對鋰離子電池中的鋰元素進行儲存時發(fā)生了化學反應。在第2圈后，電壓在1.0 V 左右出現(xiàn)較小的起伏，且與第3圈曲線存在一定的變化，沒有完全重合。

為更好地看出p-Ti3C2的儲鋰性能，將p-Ti3C2與 氧化石墨烯(GO)進行復合，用于提升p-Ti3C2的電化學性能；圖5為氧化石墨烯的透射電子顯微鏡(TEM) 圖。由圖5可清晰的看出，氧化石墨烯結晶性較強，結構清晰明了。

圖5 氧化石墨烯的TEM圖像Fig.5 The XRD map and TEM plots of GO

本次實驗將p-Ti3C2與氧化石墨烯(GO)按照 1∶0、1∶1、1∶3、3∶1 和 0∶1的占比進行融合，并將其均勻涂抹在銅箔集上，得到電極片p-Ti3C2、1∶1/p-Ti3C2∶GO、1∶3/p-Ti3C2∶GO、3∶1/p-Ti3C2∶GO和氧化石墨烯。各材料的倍率變化曲線如圖6所示。

(a)倍率性能曲線

由圖6可知，在小電流密度下，1∶3/p-Ti3C2∶GO 的比容量處于第1位，然后是 3∶1/p-Ti3C2∶GO、氧化石墨烯和 1∶1/p-Ti3C2∶GO，p-Ti3C2是比容量最低的材料。表明在p-Ti3C2中加入氧化石墨烯能夠提高其儲鋰性能。電流密度得到提升后，3∶1/p-Ti3C2∶GO 的材料性能優(yōu)越，再對電流密度進一步加大，3∶1/p-Ti3C2∶GO 的儲鋰性能依舊為最優(yōu)。

3 結語

通過TMAOH對Ti3C2進行處理，制備的多孔 Ti3C2納米點材料(p-Ti3C2)具備有效性，該方法在很大程度上能夠減緩Ti3C2的堆疊問題；在該材料中增加氧化石墨烯， p-Ti3C2儲鋰能力顯著提升。結果表明： p-Ti3C2∶GO 最優(yōu)融合占比為 3∶1；在小電流密度下，3∶1/p-Ti3C2∶GO 可提供300 (mA·h)/g的高比容量，即使對電流密度進行調整后，3∶1/p-Ti3C2∶GO 能夠取得較高容量比，表明該材料結構極為穩(wěn)定。