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三维互连的纤维素衍生碳纳米纤维,表面修饰有三角相和六角相的二硫化钼纳米片,用于高效电化学储能
该研究针对超级电容器电极材料的设计与优化展开系统性探索。在材料选择方面,作者团队基于可持续发展的理念,将农业废弃物来源的细菌纤维素(BC)作为前驱体,通过 freeze-drying 冻干、400°C 碳化及水热法复合处理,成功制备出三维互联的纤维素衍生碳纳米纤维(CNFs)与 1T/2H 混合相 MoS₂ 纳米片复合电极材料。这一创新性材料设计突破了传统碳基材料与过渡金属硫化物复合的局限性,实现了电极材料在导电性、比表面积及结构稳定性之间的协同优化。在电极结构设计层面,团队着重构建了多级复合体系。三维互联的碳纳米纤维骨架不仅为 MoS₂ 纳米片提供了定向生长模板,更形成了多尺度协同作用机制。
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-11-27
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综述:填补基于电池的能量存储系统(BESS)的政策空白:加速马来西亚BESS部署的战略路线图与建议
钱朝康|魏浩恩·蒂|陈金甘|朱奈娜·萨迪|穆罕默德·马哈迪·阿里安内贾德|简丁·谭|倪子宁|郭仁蒙|穆罕默德·拉齐夫·穆罕默德·伊斯梅尔马来西亚厦门大学人工智能与机器人学院,Sunsuria路43900号,雪兰莪州士槟摘要马来西亚对可持续能源未来的追求凸显了电池储能系统(BESS)在提高可再生能源渗透率、改善电网稳定性以及支持脱碳方面的关键作用。本研究回顾了马来西亚当前的可再生能源和储能政策,并将其与来自美国、中国、欧盟和澳大利亚等国家的最佳实践进行了对比。主要挑战包括缺乏专门的BESS发展路线图、财政激励措施有限、监管结构不明确、辅助服务市场不完善以及电价补贴过高。这些因素阻碍了大规模BES
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-11-27
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在智能家居能源管理系统中,自适应调度与储能系统的维护:需兼顾成本效益、用户满意度以及储能系统的耐用性
随着全球能源需求激增和可再生能源技术发展,智能家居能源管理系统成为优化能源使用、降低成本的重要方向。该研究通过对比静态与动态两种模型,揭示了在不确定性条件下如何平衡经济性、设备寿命和用户体验。研究重点在于开发一种综合性的多目标优化框架,通过调整存储设备使用策略和用户行为适配机制,实现能源系统的多维效益提升。在研究背景方面,当前能源系统面临三重挑战:第一是传统化石能源供应稳定性问题,导致电价波动频繁;第二是可再生能源发电的间歇性特征,需要智能系统进行动态调节;第三是用户对智能家居系统的接受度受制于设备运行质量。传统静态模型虽然能降低基础能耗成本,但在应对突发性需求变化和可再生能源波动时存在明显局
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-11-27
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复合相变材料图案的热能储存行为:实验与数值研究
该研究针对铝蜂窝结构中复合相变材料(CPCM)的热能存储性能展开系统性探索,通过实验与数值模拟相结合的方法,揭示了材料组分、几何结构与倾斜角度对储能效率的多维度影响。研究选取RT35 HC石蜡、CCH(氯化钙六水合物)及添加2% SrCl₂·6H₂O和5% KCl的CPCM三种相变材料,重点考察其在不同倾斜工况下的熔化动力学、液态储热容量及热稳定性表现。实验构建了包含PMMA容器、6061铝合金基板和POM导热层的三维热存储系统,采用动态热成像技术捕捉相变界面迁移过程。通过建立基于能量平衡的数学模型,实现了相变温度场与储能密度的定量关联。研究发现,在垂直倾斜角度(35°-50°)工况下,CPC
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-11-27
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具有双重缺陷结构的TiO₂@ZnIn₂S₄异质结,用于高效光催化产氢反应
作者:马艳楠、恒饶、张金鹏、谢萍、秦俊生、冉景润单位:中国吉林大学化学学院无机合成与制备化学国家重点实验室,未来科学国际中心,长春130012摘要光催化析氢(PHE)是实现清洁能源生产的最有前景的方法之一。然而,现有的光催化剂仍面临光吸收能力有限以及光生载流子快速复合的问题。引入缺陷可以有效拓宽光吸收范围,促进电荷分离和传输。异质催化剂之间的界面容易形成多组分活性中心,从而增强反应物的活化效果,提高催化活性。在本研究中,我们制备了含有硫空位的TiO2与ZnIn2S4的复合材料(TiO2@ZIS),其优化后的PHE速率为9.63 mmol g−1 h−1。在加入1.0 wt%的Pt共催化剂并使用
来源:Journal of Energy Chemistry
时间:2025-11-27
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揭示锂离子储能用亚硝基到偶氮基阴极的电化学演变过程
Ximeng Zhang | Jay Nejad | Zhibin Ye加拿大魁北克省蒙特利尔康考迪亚大学化学与材料工程系,邮编 H3G 1M8摘要本文研究了芳香族硝基化合物作为锂离子电池有机负极的电化学性能,并阐明了其氧化还原机制。首次通过原位光谱分析发现,小分子单硝基化合物(包括硝基苯、2-硝基甲苯、4-硝基苯甲酸和锂4-硝基苯甲酸盐)在首次电化学循环过程中会发生普遍且不可逆的硝基二聚体向偶氮物种的转化,证实了偶氮基团是真正的氧化还原活性中心。与快速转化的小分子类似物不同,聚合物1,4-二硝基苯(DNSB)通过偶氮氧中间体逐步转化,同时伴随着共轭程度的增加和结构稳定性的提升。为了提高利用率
来源:Journal of Energy Chemistry
时间:2025-11-27
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双站点凝胶电解质构建阴离子配位诱导的富氟界面,用于高温锂离子电池
锂离子电池高镍正极材料表面稳定化研究取得突破性进展(摘要部分)针对NCM811型高镍正极材料在高温循环过程中存在的电解液界面(CEI)不稳定问题,研究团队成功开发了新型氟化凝胶聚合物电解质(NMGPE)。该电解质通过引入含氟丙烯酰胺单体与交联剂,构建了三维交联网络结构,同时形成稳定的LiF富集界面层。实验表明,采用NMGPE的NCM811石墨电池在45℃高温下经过924次循环后仍保持82.1%的容量保持率,显著优于传统液态电解质体系。(研究背景)40℃)会显著降低金属氧键的稳定性,促使Ni²⁺、Co²⁺等过渡金属的溶解量增加3-5倍;第三,溶解的金属离子迁移至负极表面引发副反应,导致SEI膜增
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-11-27
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18650型NCA电池在同时遭受过充和热应力条件下的性能退化行为
作者:Minje Kim、Jonghyeok Jeong、Suchan Song、Pangun Park、Junghyo Nah韩国大田市忠南国立大学电气工程系,邮编34134摘要本研究探讨了在实用工作温度(30–50°C)下,采用NCA基正极材料的18650锂离子电池在高倍率(3C)过充条件下的退化行为。通过增量容量分析(ICA),我们观察到以下电化学变化:在30°C时,Ni4+的还原峰(约4.1V)随循环次数的增加而逐渐减弱,表明电池结构逐渐退化;在50°C时,约3.1V处出现了一个新的还原特征,这与锂离子传输延迟和界面不稳定性有关。这些不同的现象表明电池的退化路径存在根本性差异。使用电化
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-11-27
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一种稳定的锌阳极,其表面覆盖有由硬木硫酸盐木质素改性的聚偏二氟乙烯保护层,适用于高性能水系锌离子电池
本研究聚焦于水系锌离子电池负极材料保护层的创新设计,重点解决锌金属负极在商业化应用中面临的关键挑战。锌基负极在实际应用中主要存在三方面突出问题:一是锌金属与电解液直接接触引发的加速腐蚀;二是氢 evolution reaction(HER)导致的安全隐患;三是枝晶生长带来的电池寿命衰减。这些缺陷不仅制约着锌离子电池的能量密度提升,更对电池的安全性和循环稳定性构成根本性限制。研究团队创新性地采用硬木 Kraft 木质素(HKL)与聚偏氟乙烯(PVDF)复合构建新型保护层。通过旋涂工艺在锌负极表面形成5% HKL改性的PVDF涂层体系,其核心创新点体现在三个维度:首先,通过PVDF基质构建的疏水固
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-11-27
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基于沥青的硬碳材料的水热温度调控微结构工程,用于提升钠离子电池的性能
碳材料在钠离子电池中的应用及其结构调控研究钠离子电池作为锂离子电池的替代技术,因其资源丰富、成本低廉和化学特性相似等优势,近年来受到广泛关注。硬碳材料凭借其独特的无序石墨烯层状结构和优异的化学稳定性,已成为钠离子电池负极研究的重要方向。该材料在充放电过程中主要经历钠离子在层间和缺陷位点的吸附与脱附过程,其结构特性直接决定着离子存储性能。当前研究面临的主要挑战在于如何通过合理前驱体处理获得具有宽层间距(0.36-0.40 nm)、丰富缺陷态和发达孔隙结构的硬碳材料。传统硬碳制备多采用直接高温碳化法,但该工艺存在明显缺陷:首先,松香大分子在高温下易发生平行排列和交联反应,导致碳层过度石墨化,形成致
来源:The Journal of the Economics of Ageing
时间:2025-11-27
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氢氧化钾中铁残留物的定量分析:一项时间依赖性研究
铁污染在碱性电解水制氢系统中的影响与高效纯化技术研究一、研究背景与问题提出碱性电解水制氢系统(AEMWE)的可靠性严重受制于电解液中的微量铁污染。铁杂质通过改变电催化剂表面结构、形成短路路径及异常沉积现象,对氢氧析出反应(HER/OER)的电化学性能产生双重影响。既有研究表明,铁含量即使低至1ppm,也会在铂基催化剂表面形成致密沉积层,导致过电位增加达100-150mV,显著降低催化剂活性。但另一方面,铁元素在镍基阳极中可形成FeNi层状双氢氧化物,反而能提升氧析出反应效率。这种矛盾特性使得铁污染的精准控制成为技术难点。二、现有纯化方法对比分析1. 化学吸附法基于铁离子在镍羟基氧化物表面的选择
来源:The Journal of the Economics of Ageing
时间:2025-11-27
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优化D-A'-π-a染料敏化太阳能电池中的电子注入:电解质改性的作用
该研究聚焦于新型辅助受主体系在染料敏化太阳能电池(DSSCs)中的效能优化。通过对比分析异吲哚(iI)与苯并噻二唑(BTZ)作为辅助受主的差异化作用,揭示了分子结构特性与光电转换参数间的内在关联。研究团队创新性地引入C5-烷基化修饰策略,有效解决了异吲哚类染料在传统合成工艺中存在的溶解度差与分子聚集问题,同时保持其优异的红外响应特性。实验发现,异吲哚单元因与主受主能级过于接近(仅差约0.3eV),导致电子注入效率显著降低,而苯并噻二唑单元凭借适中的受主强度(约0.15eV能级差),展现出更优的电子传输动力学特征。在电解液优化方面,通过系统调控四丁基吡啶(TBP)浓度,实现了Jsc与Voc的协同
来源:The Journal of the Economics of Ageing
时间:2025-11-27
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在过硫酸钠生成过程中,掺硼金刚石电极的失活机制
常英月|周毅|张环静|肖凯|徐毅|王亮杰|赵华章河北石油职业技术学院化学工程系,中国承德067000摘要为了研究掺硼金刚石(BDD)电极老化对过硫酸钠(Na2S2O8,PDS)电合成的影响,通过电化学氧化制备了不同老化程度的BDD电极。对其表面结构、电化学性质及PDS生成机制进行了实验和理论研究。老化后,BDD电极生成·OH的能力减弱,导致PDS产量和法拉第效率降低,因为PDS的生成需要·OH作为前体。电化学氧化引起的老化并未显著改变BDD电极的晶体结构或表面形貌,但增加了BDD电极表面的含氧官能团。电化学实验表明,老化会降低BDD电极-溶液界面的电子转移速率,主要影响内层电子转移而非外层电子
来源:The Journal of the Economics of Ageing
时间:2025-11-27
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综述:用于前列腺癌、肺癌、乳腺癌和结肠癌生物标志物的电化学传感器:综述
癌症生物标志物的电化学检测技术进展与临床应用分析摘要:癌症作为全球第二大死亡原因,其早期诊断技术一直是医学研究的热点。本文系统梳理了电化学传感器在前列腺癌、肺癌、乳腺癌和结直肠癌等主要癌症类型生物标志物检测中的应用进展,重点探讨了纳米材料修饰、微流控集成和人工智能辅助等创新技术路线。通过对比分析不同检测方法的灵敏度、选择性和临床适用性,揭示了电化学技术相较于传统检测手段(如ELISA、质谱)在便携性、成本效益和实时监测方面的显著优势。研究指出,基于金属氧化物纳米复合材料的阻抗传感器对PSA标志物的检测灵敏度可达0.1 ng/mL,而微流控-电化学联用系统可将样本体积压缩至1 μL级别。未来发展
来源:The Journal of the Economics of Ageing
时间:2025-11-27
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聚酰亚胺纳米纤维中均匀的ZIF-8分散结构实现了双离子筛选和枝晶抑制,从而提升了高能量密度锌离子电池的性能
水系锌离子电池隔膜材料的研究进展与PI/ZIF-8复合纳米纤维的突破性应用水系锌离子电池作为新型储能器件,近年来在新能源领域备受关注。该电池体系具有安全性能优异、理论容量高等显著特点,但实际应用中仍面临诸多技术瓶颈。其中,隔膜材料作为关键组件,直接关系到锌电极的循环稳定性与电池整体性能。传统玻璃纤维隔膜存在机械强度不足、离子传输效率低等问题,而新型纳米纤维隔膜材料通过微观结构调控,展现出更优的离子传输通道和机械适应性。在材料体系开发方面,研究团队聚焦于聚酰亚胺(PI)基纳米纤维的改性策略。聚酰亚胺材料因其卓越的耐热性(300℃以上仍保持结构稳定)、化学惰性和优异的机械性能,成为隔膜材料的理想选
来源:The Journal of the Economics of Ageing
时间:2025-11-27
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超长链非离子表面活性剂的溶解度量化及其零下温度下的相行为研究
该研究系统考察了超长链(C18及以上)聚氧乙烯非离子表面活性剂的低温溶解性及相行为规律。通过设计三组系列化合物(UC
来源:Journal of Colloid and Interface Science
时间:2025-11-27
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一种可生物降解的纳米药物,通过Ca2+过载和光热双重机制增强细胞凋亡(Cuproptosis),从而有效治疗癌症
乳腺癌作为全球范围内发病率与死亡率最高的女性恶性肿瘤,其治疗面临多重挑战。传统疗法如手术、化疗和放疗在改善患者生存率的同时,也暴露出药物耐药性、免疫抑制及长期毒副作用等固有缺陷。近年来,铜依赖性细胞死亡(cuproptosis)作为一种新型肿瘤治疗机制受到广泛关注。该机制通过铜离子诱导的氧化应激反应和铁硫簇蛋白合成抑制双重路径触发细胞凋亡,但其临床转化受到系统铜毒性、肿瘤微环境响应性不足及疗效不稳定等瓶颈制约。研究团队通过创新性设计双功能纳米药物CaO₂@CuPDA,成功破解了cuproptosis疗法的核心难题。该纳米药物由钙过氧化物(CaO₂)内核与铜-聚多巴胺(Cu-PDA)外壳构成复合
来源:Journal of Colloid and Interface Science
时间:2025-11-27
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用于无枝晶且高电压锂金属电池的不对称修饰聚两性离子聚合物电解质
本文聚焦于锂金属电池固体电解质的技术突破,提出了一种基于不对称界面修饰的聚两性离子凝胶电解质(AMPE)的创新解决方案。研究团队通过系统优化材料配比与结构设计,成功构建了兼具高离子电导率(2.86×10⁻⁴ S/cm)和宽电化学稳定窗口(5.19 V)的新型电解质体系,为解决锂金属负极枝晶生长和电解液分解难题提供了重要技术路径。在材料设计层面,AMPE采用双功能化聚电解质网络构建策略。首先,通过引入聚丙烯腈(PAN)单元形成的阳极兼容层(LCL)与含氟聚碳酸酯单元的阴极兼容层(CCL)形成空间分隔结构。这种分层设计突破了传统单相电解质材料因能带结构限制导致的性能矛盾:一方面,聚乙二醇二丙烯酸酯
来源:Journal of Colloid and Interface Science
时间:2025-11-27
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通过渗透调节实现的高强度、低滞后性的PVA导电水凝胶,可用于机器人手部传感器
该研究聚焦于开发兼具高机械强度与优异离子电导率的聚乙烯醇(PVA)基导电水凝胶,提出创新的双向渗透调控机制以解决柔性电子材料领域的关键矛盾。研究团队通过分阶段工艺设计,突破传统导电水凝胶力学性能薄弱的瓶颈,成功制备出具备应用级性能的PVA-L水凝胶体系。在材料设计层面,研究采用DMSO辅助冻融循环技术构建PVA微晶网络骨架。与传统水凝胶制备不同,DMSO作为氢键接受体溶剂,其分子间作用力调控特性显著改善PVA分子链的排列规律。这种预处理工艺不仅实现了PVA结晶度的定向调控(经扫描电镜证实形成有序微米级晶格结构),更在材料内部构建了均匀的多级孔道系统,为后续离子液体的渗透提供了物理通道。电化学性
来源:Journal of Colloid and Interface Science
时间:2025-11-27
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可用于3D打印高度可定制聚合物材料的可聚合逆HIPEs墨水
### 基于逆高内相乳液的3D打印聚合物材料体系研究#### 1. 研究背景与意义传统3D打印技术主要依赖热塑性聚合物(如PLA、ABS),但这类材料在加工过程中存在高温导致的材料性能劣化问题,且难以实现热固性材料的打印。本研究创新性地采用逆高内相乳液(inverse HIPEs)技术,通过设计油相(聚合物单体)与水相(稳定剂和粘稠剂)的复合体系,突破传统3D打印材料的加工限制,实现从单体到固态材料的直接成型。#### 2. 材料体系与制备方法**(1)苯乙烯基体系(S系列)**- **油相配方**:苯乙烯(90%)与二乙烯苯(10%)按体积比混合,油相体积分数(φ)从65%到90%逐步调整。
来源:Journal of Colloid and Interface Science
时间:2025-11-27