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  • 机械增强的石墨烯异质结构阳极,同时优化了锂/钠离子电池的超快离子扩散性能和高存储容量

    近年来,全球能源结构向可持续化转型已成为共识,其中高密度、长寿命的储能技术是实现这一目标的关键支撑。锂离子电池(LIBs)和钠离子电池(SIBs)作为主流技术路径,其核心突破往往取决于阳极材料的创新设计。黑砷磷(b-AsP)作为一种新型二维材料,因其理论容量远超传统石墨而备受关注,但实际应用中面临体积膨胀剧烈、界面稳定性不足等工程难题。针对这些问题,研究者提出了一种石墨烯/黑砷磷(Gr/b-AsP) lateral异质结构设计,通过理论计算与模拟手段揭示了其独特的性能提升机制。传统高容量阳极材料如硅基材料常因体积变化超过300%导致结构崩塌,而黑砷磷虽具备865 mAh/g(锂)和759 mA

    来源:Journal of Energy Storage

    时间:2025-12-21

  • 通过优化纳米氧化铝/聚酰亚胺的界面,提高了复合电介质的高温储能性能

    该研究聚焦于聚合物基电容器的高温性能优化难题,提出了一种基于无机-有机共价交联网络的新型分子工程策略。研究团队通过表面氨基化处理Al₂O₃纳米棒,将其与聚酰亚胺(PI)基体通过共价键形成三维互穿网络结构,有效解决了传统聚合物电容器在高温下能量密度衰减和热失控的核心问题。在材料体系构建方面,研究采用硅烷偶联剂(APTMS)对Al₂O₃纳米棒进行表面功能化处理,这一创新性预处理步骤使无机纳米材料与有机聚合物基体之间形成化学键合界面。当纳米棒引入PI基体后,通过聚合反应中的缩合反应,氨基与PI前驱体中的酰氯基团发生交联反应,构建起无机-有机协同作用体系。这种化学键合不仅增强了界面结合强度,更形成了深

    来源:Journal of Energy Storage

    时间:2025-12-21

  • 智能云集成电池管理系统,用于实时估算电动汽车中锂离子电池组的充电状态

    智能电动汽车电池管理系统研究进展与技术创新分析(总字数:2187)一、研究背景与核心挑战电动汽车的快速发展对电池管理系统提出了更高要求。锂离子电池作为主流动力电池,其复杂电化学特性导致SOC(荷电状态)估算面临多重挑战:电池内部阻抗变化、温度波动、充放电速率差异以及环境参数干扰等因素直接影响SOC的精确度。传统BMS架构存在三大瓶颈:首先,本地计算资源有限难以支撑深度学习模型;其次,数据采集维度单一,无法全面反映电池状态;最后,离线估算模式无法实现实时动态更新。现有研究主要分为三类:基于OCV的表格查询法、基于电流积分的库仑计数法、以及基于模型的混合方法。虽然库仑计数法在静态场景表现优异,但动

    来源:Journal of Energy Storage

    时间:2025-12-21

  • 综述:弥合热滥用机制、诊断参数与安全标准之间的差距:对锂离子电池风险评估的全面审视

    王俊哲|程振宇|曹磊|刘宇轩|王晓阳|杜涛中国东北大学生态环境部生态产业重点实验室,沈阳,110819摘要热失控(TR)仍然是锂离子电池(LIBs)在高温条件下的主要安全问题。许多综述分别讨论了反应步骤、预警信号或测试标准,这使得很难理解内部故障与可测量指标或认证实践之间的关系。本文描述了温度升高时发生的主要反应,包括固体电解质界面(SEI)破裂、阳极与电解质之间的反应、隔膜失效、正极材料释放氧气以及电解质蒸发。总结了触发每种反应的典型温度范围和条件。随后,本文比较了早期预警系统中常用的四种诊断信号:温度、电压、阻抗和气体排放,并讨论了它们的响应速度、延迟和实际限制。最后,本文比较了针对电池单

    来源:Journal of Energy Storage

    时间:2025-12-21

  • 一种纳米岛屿表面结构,能够显著提升P2型钠离子电池正极的动力学性能和稳定性

    余黄|桂初|毛旺|李可汉|林同根|王莉莉|孙永奇|李奎|朱晓波中国湖南省长沙市长沙理工大学材料科学与工程学院,邮编410114摘要+传输路径和障碍。在这里,我们通过在p2型正极表面设计一种富含Nd的多功能纳米岛异质结构来克服这一限制。由于较大的晶格失配,这种非连续结构形成了一个热力学稳定的界面:化学键合的、导电的纳米岛增强了电荷传输,而岛与岛之间的通道则保持了Na+的快速扩散。理论计算表明,这种异质结构提高了表面导电性,并通过强Nd–O键固定了晶格氧。实验中,原位XRD证实了Z相的缓冲作用减轻了有害的P2-O2相变,并且在放电过程中晶格参数得到了恢复;深度分辨的ToF-SIMS验证了形成了一个

    来源:Journal of Energy Chemistry

    时间:2025-12-21

  • 碳纳米管(CNT)与BaTiO₃网络中的协同固定效应及压电效应,用于基于SiO的阳极材料,以实现超稳定的锂离子电池

    锂离子电池作为新能源技术的重要载体,其能量密度提升已成为学界和产业界的共同目标。在众多候选材料中,二氧化硅(SiO)因其2680 mAh g⁻¹的超高理论容量和0.2 V的低操作电位备受关注。然而,这一材料在实际应用中面临三大核心挑战:首先,电极在充放电过程中会产生高达300%的体积膨胀,导致活性物质与导电网络分离;其次,固体电解质界面(SEI)的持续生长会形成致密阻抗层,阻碍锂离子传输;最后,传统导电剂与活性材料之间的结合强度不足,难以承受多次循环的机械应力。这些瓶颈问题严重制约了SiO材料的大规模应用。针对上述难题,研究团队创新性地构建了"导电网络-压电效应"协同增强体系。通过单壁碳纳米管

    来源:Journal of Energy Chemistry

    时间:2025-12-21

  • 等离子体促进低温下CO2甲烷化反应:验证非热效应对大规模沼气提纯过程的影响

    98%的CH₄选择性,同时维持反应温度在370°C以下,为规模化应用提供了关键数据支撑。**技术突破与创新点:**1. **双效应协同机制** 通过3000 mL/min大流量实验证实,等离子体催化同时产生热效应与非热效应。实验显示反应放热达40W,仅为等离子体输入功率(11W)的3.6倍,表明热效应并非主要驱动力。通过对比发现,等离子体在200-250°C低温区间即可启动反应,较传统热催化法(启动温度232°C)降低32°C,且在关闭外部加热源后仍能维持反应。2. **活性物种定向调控** 首次系统揭示等离子体生成的振动激发CO₂(VCO₂)和等离子体衍生氢原子(PDAH)在甲烷化中的协

    来源:Journal of Energy Chemistry

    时间:2025-12-21

  • 综述:锂金属阳极中动态过程的原位/操作过程中的表征

    锂金属负极界面动态演化与原位表征技术研究进展锂金属负极因其3860 mAh/g的超高理论容量和-3.04 V的低还原电位,被视为突破现有锂离子电池能量密度瓶颈(约300 Wh/kg)的关键技术路径。然而该体系在实际应用中面临多重技术瓶颈:非均匀枝晶生长导致电池内部短路风险;固体电解质界面(SEI)的反复崩解重构引发不可逆容量损失;电解液与锂金属的副反应消耗活性锂。这些复杂问题的解决需要建立动态原位表征技术体系,实现对锂沉积/剥离、SEI相变、活性锂消耗的全程监控。在位表征技术的核心突破体现在时空分辨率的双重提升。最新研究通过微纳尺度原位观察设备(如电化学原位透射电子显微镜),实现了锂沉积过程的

    来源:Journal of Energy Chemistry

    时间:2025-12-21

  • 通过Σ7重合位点晶界释放高倍率的MXenes作为锂离子电池负极材料

    吴一帆|张中勇|赵尚全|黄斌|李能|周乃根中国江西省南昌市南昌大学物理与材料科学学院,邮编330031摘要在MXenes中实验观察到的晶界(GBs),特别是Σ7重合位点晶格(CSL)缺陷,对其作为锂离子电池(LIB)阳极的性能有显著影响。本研究系统地探讨了Σ7晶界对MXene电化学性质的影响,重点关注其倍率性能。结果表明,与其他M2C化合物相比,Σ7晶界的形成在Ti2C、Nb2C和Mo2C MXenes中更为有利,而表面氧和硫功能化进一步增强了其稳定性。这些晶界会引起较大的几何畸变,减少了表面电荷的局域化,同时提高了Ti2CO2的导电性。晶界处的电子结构改变削弱了锂的吸附强度,但并未促进锂枝晶

    来源:Journal of Energy Chemistry

    时间:2025-12-21

  • 异位小鼠模型中切碎牙髓移植的免疫组织学特征分析

    李在焕(Chaehwan Lee)|宫本由香(Yuka Miyamoto)|陈伟(Wei Chen)|金欧成(Euiseong Kim)|张仁秀(Insoon Chang)|姜莫凯(Mo K. Kang)加州大学洛杉矶分校(UCLA)牙科学院构成与再生科学系牙髓学组摘要引言牙髓干细胞(DPSCs)因其多能性和分化能力而被视为牙本质-牙髓复合体再生的潜在来源。然而,基于细胞的方法需要酶解处理和体外扩增,这可能会改变细胞特性并阻碍临床应用。这项初步的原理验证研究探索了一种基于组织的替代方法,使用新鲜切碎的牙髓组织(MP)在异位小鼠模型中进行实验,作为一种潜在的可转化的再生牙髓学技术。方法人类牙髓组

    来源:Journal of Endodontics

    时间:2025-12-21

  • 急诊科就诊胸痛患者的风险分层:一项质量改进举措

    该研究聚焦于急诊科胸痛患者管理优化,基于美国中西部一级创伤中心的真实场景展开质量改进项目。研究团队通过系统性培训与流程再造,在两年内实现了显著的临床改善和经济效益。以下从研究背景、实施路径、关键成果及实践启示四个维度进行深入解读。一、胸痛管理的现实挑战胸痛作为急诊科最常见的就诊原因之一,每年在美国造成超过1100万次急诊就诊,相关医疗支出高达1080亿美元。研究机构所在的医疗中心年均接诊胸痛患者2530例,其中观察病房收治占比达31.16%,平均滞留时间29小时。这种高负荷状态存在多重问题:一是资源错配,大量时间消耗在低风险患者的观察等待;二是流程衔接不畅,导致影像检查与专科会诊存在时间断层;

    来源:Journal of Emergency Nursing

    时间:2025-12-21

  • 从ZIF(锌铁矿)中提取的富含缺陷且高熵的碳质材料,可显著提升碱性锌空气电池中的氧气还原反应效率

    本研究聚焦于开发一种高效、低成本且稳定的氧还原反应(ORR)催化剂,以推动锌空气电池(ZAB)的商业化进程。针对传统催化剂存在的活性位点密度低、成本高、稳定性不足等问题,研究团队通过创新性的高熵合金与多级孔碳复合结构设计,成功制备出新型催化剂高熵金属有机框架(HEZIF),并系统评估了其催化性能及电池应用潜力。### 一、研究背景与挑战锌空气电池因其高能量密度、环境友好性和丰富的锌资源备受关注。然而,氧还原反应的动力学缓慢成为制约其发展的关键瓶颈。现有解决方案多依赖贵金属催化剂(如Pt/C),但面临成本高昂、易中毒、机械强度不足等缺陷。近年来,单原子催化剂(SACs)因其高活性位点密度和独特的

    来源:Journal of Alloys and Compounds

    时间:2025-12-21

  • 通过可解释的机器学习和微观结构验证,加速设计具有优异机械性能的5xxx系列铝镁合金

    该研究聚焦于通过数据驱动与机理结合的方法加速5xxx系列Al-Mg合金的设计。传统合金开发依赖经验积累和试错法,难以应对多因素耦合作用下的复杂结构-性能关系。研究团队创新性地构建了包含贝叶斯优化(Bayesian Optimization)、极端梯度提升树(Extreme Gradient Boosting, XGBoost)和SHAP解释性分析的三阶段框架,实现了从预测到机理验证的闭环设计流程。通过整合274个合金样本的力学性能数据,建立覆盖成分(Mg 0.05%-10%、Zn 0%-9.8%、Mn 0%-1%等17种元素)与工艺参数(轧制温度-196℃至510℃、轧制速度4-96cm/s等

    来源:Journal of Alloys and Compounds

    时间:2025-12-21

  • 关于铜对(FeNiCoCr)100-xCu(其中x=1、5、20、30、45(原子百分比))高熵合金的机械性能、耐腐蚀性能和抗菌性能影响的综合研究

    高熵合金(HEAs)作为新兴材料领域的研究热点,因其独特的成分设计优势受到广泛关注。近年来,铜元素在高熵合金中的多功能性逐渐显现,特别是在抗菌性能与机械强度之间的协同效应成为研究焦点。本研究通过系统调控铜含量(1at.%至45at.%),深入探讨了FeNiCoCr基高熵合金在微观结构演变、力学性能优化、耐腐蚀性及抗菌活性等方面的关联性,为开发兼具结构稳定性和生物功能的合金材料提供了重要参考。在合金制备方面,采用真空电弧熔炼技术,通过五次重熔确保成分均匀性,利用铜模定向凝固控制晶粒生长。这种工艺选择既保留了高熵合金固有的均匀性特征,又通过模具设计实现了定向凝固,有助于控制第二相分布。实验发现,当

    来源:Journal of Alloys and Compounds

    时间:2025-12-21

  • 通过铌(Nb)掺杂在纳米阶梯结构的WSe₂中调控电子结构,以实现与铂金相当的氢气释放性能

    该研究聚焦于开发高效稳定的非贵金属电催化剂用于水分解制氢。研究团队通过金属掺杂与纳米结构调控相结合的策略,成功制备出具有优异催化性能的Nb-WSe₂单质催化剂。该催化剂的突破性进展主要体现在三个关键维度:**一、材料设计与制备创新**研究采用两区化学气相沉积法(CVD),在W丝网基底上构建了独特的三维微纳结构体系。通过将NbCl₅与Se粉分装于两个反应区,在梯度浓度场中实现了元素精准掺杂。W丝网不仅提供了高导电基底,其网状结构在沉积过程中自发形成微米级垂直花状结构,与纳米阶梯表面共同构建了多尺度活性位点体系。**二、催化性能突破性表现**在0.5M硫酸电解液中,该催化剂展现出革命性性能指标:1

    来源:Journal of Alloys and Compounds

    时间:2025-12-21

  • 通过钌掺杂诱导的电子结构调制,构建了一种高效的双功能非晶态MoOₓ电催化剂,用于HER/UOR(氢氧化反应/氧化脲反应)

    本研究聚焦于利用液态相容性间隙抑制增材制造(FGAM)过程中裂纹生成的机制,以镍基超合金IN625与铜合金CuCrZr的梯度材料为例展开系统性分析。研究团队通过结合实验表征与热力学模拟,揭示了梯度材料中成分渐变对裂纹行为的影响规律,建立了工艺参数与材料性能的优化框架。在材料制备方面,采用双喷嘴激光定向能量沉积(L-DED)技术,通过控制粉末混合比例(每25%递增)和激光功率(550-1000W动态调节),成功制备出8mm×15mm×15mm的梯度立方体样品。工艺参数优化特别考虑了材料吸光率的变化(从IN625的65%到CuCrZr的25%),通过能量密度补偿策略(吸收功率Pa=激光功率P×吸光

    来源:Journal of Alloys and Compounds

    时间:2025-12-21

  • 钒酸钠作为储能应用的电极材料:结构与电化学特性研究

    钠基过渡金属氧化物在超级电容器中的应用研究进展与NaVO₃纳米材料性能分析(以下内容为符合要求的完整解读)钠基超级电容器作为新型绿色储能器件,因其成本低廉、资源丰富、环境友好等特性备受关注。近年来,以钠离子为载体的过渡金属氧化物材料因其独特的结构特性,在能量存储领域展现出重要应用价值。本文以NaVO₃纳米材料的制备与性能研究为例,系统探讨了钠基氧化物在超级电容器中的创新应用路径。一、钠基过渡金属氧化物的研究背景随着全球能源结构转型加速,储能器件的比电容、循环寿命和环境适应性成为关键评价指标。传统锂离子超级电容器的成本高昂且存在安全隐患,促使研究者转向钠基体系。钠离子(Na⁺)具有较大的离子半径

    来源:Journal of Alloys and Compounds

    时间:2025-12-21

  • 协同掺杂钼和铁的Ni₃S₂/Co₉S₈杂化材料在工业规模海水氧化中的应用

    林双燕|史庆宇|李龙珍|徐志坤|赵志峰广东石油化工技术学院化学系,中国广东省茂名市525000摘要开发高效、耐用且具有选择性的催化剂是推进碱性海水电解技术的关键挑战。本文合成了Mo和Fe双掺杂的Ni3S2/Co9S8杂化物(Mo,Fe-Ni3S2/Co9S8),作为海水电解中高效的氧进化反应(OER)催化剂。Mo和Fe协同调节活性位点的电子结构,加速反应动力学,提高内在催化活性,从而显著增强了OER活性。值得注意的是,Mo,Fe-Ni3S2/Co9S8在碱性淡水中仅需338 mV的过电位,在碱性海水中仅需328 mV的过电位,即可实现1000 mA/cm-2的工业级电流密度。由于其优异的耐氯性

    来源:Journal of Alloys and Compounds

    时间:2025-12-21

  • 通过异质结构协同设计制备的高性能CoFe₂O₄/MoS₂/Ti₃C₂TₓX微波吸收剂

    本文围绕开发高性能微波吸收材料展开研究,重点探讨了二维MXene与磁性/介电材料复合结构在电磁波衰减中的协同效应。研究团队通过创新性的三明治复合结构设计,成功制备出具有宽频带吸收特性的CoFe₂O₄/MoS₂/Ti₃C₂Tₓ(CMT)复合材料,在2.16毫米厚度下实现了5.52GHz的覆盖频带(11.2-16.72GHz),这一性能指标在同类研究中处于领先地位。### 材料体系创新与制备工艺突破研究团队采用多尺度复合策略,构建了"磁性核-介电壳-导电基"的三维异质结构。其中:1. **导电骨架**:通过HCl-LiF选择性刻蚀技术,将MAX相前驱体Ti₃AlC₂转化为单层Ti₃C₂Tₓ MXe

    来源:Journal of Alloys and Compounds

    时间:2025-12-21

  • Ca₅(BO₃)₃F(CBF)在355nm波长下产生三次谐波的非线性特性研究

    Florent Cassouret|Slimane Raissi|Pascal Loiseau|Jérôme Debray|Patricia Segonds|Takunori Taira|Gerard Aka分子科学研究所,研究创新与合作部门,日本爱知县冈崎市妙台寺西之冈38号,444-8585摘要在本研究中,我们探讨了Ca5(BO3)3F(CBF)晶体在355纳米波长下的非线性光学特性,特别是其三次谐波生成(THG)能力。对于两种不同的相位匹配配置(XY平面和YZ平面),测量了CBF的角接受度和热接受度。结果显示,YZ平面的角接受度为5.2 mrad·cm,热接受度高达25.2 °C·cm,

    来源:Journal of Alloys and Compounds

    时间:2025-12-21


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