一种通过晶界富集Fe提升锰氧化物氧化还原性能的方法技术

本发明专利技术提供一种通过晶界富集Fe提升锰氧化物氧化还原性能的方法，该方法包括：制备Fe晶界富集和Fe体掺杂的锰铁氧化物；基于扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X射线射表征两种样品的微观形貌和晶体结构；通过同步热分析仪测量两种样品的氧化还原性能；基于密度泛函理论的第一性原理，计算两种样品的电子结构性质、反应过渡态；对比分析两种样品的电子结构、微观形貌、晶体结构和氧化还原性能，阐明电子结构性质增强氧化还原性能的机制；基于所述机制，开发一种低能耗、高性能的物理混合商业锰氧化物和铁氧化物的合成路线。本发明专利技术通过两种不同电子结构诱导的改性策略揭示了Fe提升锰氧化物性能的机制，建立一种低能耗、可规模化的合成路线。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及储能，尤其涉及一种通过晶界富集fe提升锰氧化物氧化还原性能的方法。

技术介绍

1、太阳能以其可再生、清洁且广泛分布的特点，成为替代传统化石燃料的极具吸引力的选择。然而，将大规模太阳能集成到电网中，由于其固有的间歇性，给电力供需平衡和调度带来了前所未有的挑战。在一天中的典型时段，太阳能发电的小时变化性使得电力供应与需求难以对齐，导致中午时分非太阳能发电负荷显著减少。相反，日落后的电力需求激增，要求非太阳能发电负荷迅速增加，这进一步加剧了传统发电方式的压力。

2、为了应对太阳能的小时级以及长期间歇性，迫切需要一种低成本、可调度的储能解决方案。利用金属氧化物的热化学储能(tces)技术因其高储能密度和低热损失而成为一种颇具前景的选择。tces技术依赖于金属氧化物的可逆氧化还原化学反应：在充电步骤中，反应物mox吸收热量形成mox-y和o2；而在放电步骤中，产物重新组合释放存储的热能。常见的金属氧化物氧化还原对有co3o4和coo、cuo和cu2o，以及mn2o3和mn3o4等。其中，锰氧化物因其储量丰富且成本低廉而脱颖而出，其成本低于钴本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种通过晶界富集Fe提升锰氧化物氧化还原性能的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，制备Fe晶界富集和Fe体掺杂的锰铁氧化物，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过一锅水热法合成所述晶界富集样品，包括：

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过水热法结合等体积浸渍法合成所述体掺杂样品，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X射线衍射表征所述晶界富集样品和所述体掺杂样品的微观形貌和晶体结构，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，...

【技术特征摘要】

1.一种通过晶界富集fe提升锰氧化物氧化还原性能的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，制备fe晶界富集和fe体掺杂的锰铁氧化物，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过一锅水热法合成所述晶界富集样品，包括：

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过水热法结合等体积浸渍法合成所述体掺杂样品，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于扫描电子显微镜、透射电子显微镜和x射线衍射表征所述晶界富集样品和所述体掺杂样品的微观形貌和晶体结构，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过同步热分析仪测量所述晶界富集样品和所述体掺...

【专利技术属性】
技术研发人员：周子健，隆芸，刘磊，郭旗，闫兴宇，刘小伟，徐明厚，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：