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  • 通过表面胺化稳定亥姆霍兹层以实现低自放电超级电容器

    刘浩|孙倩|易宗林|王一琳|谢丽静|范亚峰|宋歌|苏芳媛中国科学院煤炭化学研究所山西碳材料重点实验室,中国太原 030001摘要亥姆霍兹层的离子动态行为与电化学双电层电容器(EDLC)的自放电性能密切相关。然而,电极表面阴离子和阳离子吸附行为的差异与自放电性能之间的关系仍不明确。本文采用电极表面氨基功能化的策略来抑制自放电,并建立了阴离子竞争吸附行为与负极自放电之间的关系。表面氨基功能化后,电极表面引入了电负性基团,从而抑制了阴离子在电极表面的自发吸附。原位ATR-FTIR光谱和EQCM验证了阳离子吸附的增加,这使得亥姆霍兹层更加稳定。研究表明,抑制阳离子从亥姆霍兹层向体相电解质的扩散可以显著

    来源:Energy Storage Materials

    时间:2025-11-22

  • 综述:重新定义聚合物粘合剂:在基于硫化物的全固态锂电池中实现离子传输和界面稳定性

    洪承博(Seung-Bo Hong)| 李英俊(Young-Jun Lee)| 金勋(Hun Kim)| 高敏贞(Min Chang Go)| 金云赫(Un-Hyuck Kim)| 孙阳国(Yang-Kook Sun)| 金东元(Dong-Won Kim)大邱庆北科学技术院(Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology, DGIST)能源科学与工程系,韩国大邱 42988摘要关于基于硫化物的全固态锂离子电池(ASSLBs)的研究主要集中在活性材料、固体电解质和导电碳等核心组件上。相比之下,尽管聚合物粘合剂对电池性能有重要影响,但受到的关

    来源:Energy Storage Materials

    时间:2025-11-22

  • 在一种通道直径为1毫米的非预混式氨-氢-空气微燃烧器中实现火焰稳定

    氨作为清洁能源,因其经济性、零碳排放以及便于运输等优点,近年来被越来越多地视为微型燃烧器的燃料选择。然而,在微型燃烧器中实现氨火焰的稳定燃烧却面临诸多挑战,这主要归因于高表面积与体积比带来的显著热损失、短停留时间以及氨本身较低的反应活性。本研究探讨了一种1 kW非预混氨-氢-空气微型燃烧器,其通道高度为1 mm,旨在稳定燃烧含有最高38%体积比例和83.9%质量比例的氨-氢燃料混合物。研究采用二维计算模型,结合简化的反应机制,并通过文献数据对数值结果进行了验证。研究结果表明,随着燃料混合物中氨的摩尔分数增加,能量输出提高,但熄火极限降低。进一步的贫燃分析显示,燃烧效率在全局当量比为0.8时达到

    来源:International Journal of Hydrogen Energy

    时间:2025-11-22

  • 通过铁酞菁改性的钴镍层状双氢氧化物中的电荷重新分布,实现高效Zn–CoNi/Air混合电池的理性设计

    这项研究聚焦于一种新型的多功能阴极材料,即铁酞菁(FePc)修饰的钴镍氢氧化物(CoNi-LDH),并将其应用于锌-钴镍/空气混合电池中。这种电池因其高电压和安全性而受到关注,但同时也面临阴极氧气析出(OER)的问题,这不仅降低了能量效率,还影响了电池的稳定性。尽管锌-空气电池的设计在一定程度上可以缓解这一问题,但由于缺乏高效的双功能催化剂,其发展仍然受到限制。为了解决这一难题,研究人员开发了一种具有优异性能的多功能阴极,通过将FePc与CoNi-LDH结合,有效提升了电催化活性,从而实现了低的OER/ORR总过电位,为混合电池的高效运行奠定了基础。锌-钴镍/空气混合电池作为一种新型储能系统,

    来源:Energy Storage Materials

    时间:2025-11-22

  • 通过可去除的H₂O/HF添加剂调节钾金属电池电极-电解质界面处的钾亲电性

    李萌|范正伟|姜金龙|陈颖|卢尚英|姜勇|黄守双|李文荣|赵冰|张久军上海大学环境与化学工程学院,无机二维超材料原子控制与应用上海重点实验室,中国上海200444。摘要使用添加剂来修改电极-电解质界面是一种高效且直接的方法。然而,大多数添加剂虽然能够改变电极-电解质界面的组成和结构,但无法同时消除有害的H2O/HF,并且不能利用反应产物来调节界面对K+的亲和力。本文介绍了一种多功能添加剂——双氟乙酰胺(BTA),它能够同时促进亲钾双层固体电解质界面(SEI)和亲钾正极电解质界面(CEI)的形成。BTA在K金属表面优先还原,形成富含KF的内层SEI;而BTA与微量H2O/HF的反应产物则沉积在最

    来源:Energy Storage Materials

    时间:2025-11-22

  • 用于本质安全型锂金属电池的分子集成原位交联富磷准固态电解质

    杜一 Rou|陈林|龙超|周圆圆|徐睿|李志明|尹思豪|陶传义|李年|吕伟强|乔亮中国电子科技大学物理学院,成都,611731,中国摘要高能量密度锂金属电池(LMBs)的实际应用仍受到液态电解质(LEs)固有易燃性和锂枝晶无控制生长的限制。本研究开创了一种分子设计策略,将阻燃磷直接共价整合到电解质基质中,以协同克服这两个挑战。我们通过纳米磷甲基丙烯酸甲酯(BPn-MMA)和苯基膦二烯酯(PDE)的原位共聚反应,制备了一种富含磷的准固态聚合物电解质(QSPE),在电池内部形成了一个坚固的3D交联网络。这种固有阻燃的结构实现了前所未有的安全性,具有瞬时自熄灭特性(零点火时间)。关键的是,采用QSP

    来源:Energy Storage Materials

    时间:2025-11-22

  • 焦绿石固体电解质以及混合离子和电子导体

    陈林旺|孔向坤|黄黄|吴伟浩|平伟伟|王成伟中国科学技术大学精密与智能化学国家重点实验室,安徽省合肥市,230026,中国摘要全固态锂金属电池(ASSLMBs)由于其不可燃性,为更安全、更高能量的储能系统提供了一条途径。固态电解质(SSEs)和混合离子导电体与电子导电体(MIECs)已成为ASSLMBs的关键组成部分。最近,具有高离子导电性的焦磷酸盐结构氧氟化物(Li2-xLa(1+x)/3M2O6F,M= Nb, Ta)为SSEs和MIECs的发展带来了新的视角。然而,由于复杂的合成过程导致元素挥发,焦磷酸盐结构氧氟化物的合成变得复杂,这会产生相杂质并降低离子导电性。在这项研究中,我们通过一

    来源:Energy Storage Materials

    时间:2025-11-22

  • 用于预测液氢储罐爆炸后压力波的数值模型

    氢作为一种零排放的能源载体,近年来因其在大规模存储和运输中的巨大潜力而受到越来越多的关注。其高能量密度和燃烧后仅产生水的特性,使其成为符合联合国可持续发展目标的理想能源。氢不仅可以用作燃烧燃料,还可以作为化学转化的能源,同时还能用于缓解可再生能源的间歇性问题。此外,氢还能够促进能源独立和抵御供应中断,因为其可以通过本地可再生资源(如太阳能和风能)直接电解水制取。尽管氢具有诸多优势,但其在爆炸风险方面也表现出较高的危险性,这使得氢的安全性研究成为重要课题。氢的爆炸风险主要来源于其易燃、易扩散、低最小点火能量以及在特定条件下可能引发氢脆现象等特性。这些特点不仅对人员安全构成威胁,还可能对周围的设施

    来源:International Journal of Hydrogen Energy

    时间:2025-11-22

  • 基于循环吸附的氢载体储存系统的非局部热平衡建模

    甲烷作为一种重要的氢载体,其储存技术在氢能利用领域具有重要地位。传统上,甲烷的储存依赖于压缩天然气(CNG)和液化天然气(LNG)等技术,但这些方法在应用中存在一定的局限性。例如,CNG储存容器体积较大,重量较重,成本较高,限制了其在运输工具中的使用;而LNG则需要在极低温条件下维持,这对系统的设计和操作提出了更高的要求。为了克服这些限制,吸附式天然气(ANG)技术被提出,它利用微孔材料如活性炭来实现低压力(3.5–4 MPa)的甲烷储存。ANG不仅减少了压缩成本,还允许使用更轻的材料如铝来设计储存容器,并且提供了更灵活的储存几何结构。然而,要优化ANG技术的性能,还需解决非线性吸附等温线和快

    来源:International Journal of Hydrogen Energy

    时间:2025-11-22

  • 原位重构的含Sn生物材料用于高选择性电化学CO₂还原生成甲酸

    近年来,随着工业化进程的加速,化石燃料的过度使用显著提升了大气中的二氧化碳(CO₂)浓度,进而引发了全球变暖、海洋酸化等一系列严重的环境问题。为应对这一挑战,科学家们正在积极研究各种CO₂减排技术,其中电化学CO₂还原(eCO₂R)因其可控性和高选择性而备受关注。eCO₂R技术能够将CO₂转化为有价值的化学品和燃料,如一氧化碳(CO)、甲酸(HCOO⁻)、甲烷(CH₄)以及多碳产物。在这些产物中,甲酸因其高能量密度、便于储存以及作为燃料电池燃料、氢载体和化学前体的广泛适用性而特别引人注目。然而,如何高效且选择性地将CO₂转化为甲酸,仍然是一个亟待解决的难题,主要归因于现有催化剂在性能上的不足。

    来源:EnergyChem

    时间:2025-11-22

  • 在亚胺共价有机框架中合理构建双电荷转移通道以提升光催化性能

    在当前的科学研究中,光催化剂的性能往往受到其内部电荷转移(charge transfer, CT)过程的显著影响。特别是对于共价有机框架(covalent organic frameworks, COFs)这类具有高度共轭结构的材料而言,其分子间的连接键在决定光催化效率方面起着至关重要的作用。近年来,研究人员致力于通过调控这些连接键,提高电荷转移效率,从而增强光催化反应的性能。然而,如何实现高效的电荷转移通道仍然是一个挑战。在本研究中,科研团队提出了一种创新的策略,通过引入二碘甲烷作为后修饰剂,对咪唑型COFs(TTD-COF)中的C=N连接键进行同时离子化和桥接处理,从而构建出一个新的甲基(

    来源:EnergyChem

    时间:2025-11-22

  • Cs 4Co 1.2Sb 1.8Cl 这种化合物含有丰富的氯缺陷,且自旋极化效应得到增强,因此在不使用牺牲剂的情况下,对CO₂的转化表现出优异的光催化活性

    随着全球能源需求的不断上升以及化石燃料的过度消耗,大量二氧化碳(CO₂)排放引发了严重的温室效应。当前,减少CO₂排放甚至将其转化为能源物质已成为一项紧迫的任务。太阳能驱动的光催化CO₂还原技术被认为是实现碳中和的重要手段之一。然而,大多数已报道的光催化剂(如TiO₂、ZnO、CdS等)存在光利用率低、载流子分离缓慢、CO₂吸附能力弱或稳定性差等问题,这些限制了其在实际应用中的表现。此外,许多现有的光催化CO₂还原系统需要牺牲剂(如三乙醇胺或甲醇)来确保所需的性能,这不仅增加了反应成本,而且其氧化产物可能会毒害活性位点,从而阻碍大规模应用。因此,开发高效的光催化剂并评估其在无牺牲剂体系中的性能

    来源:EnergyChem

    时间:2025-11-22

  • 由Co-Cu双金属磷化物实现的高效酒精氧化反应

    在当前能源转型与可持续发展的背景下,寻找高效、低成本且环境友好的催化剂成为推动绿色化学和清洁能源技术发展的关键任务之一。近年来,电催化氧化反应在能源转换过程中展现出巨大的潜力,尤其是在将有机物转化为高附加值化学品方面。其中,甲醇氧化反应(Methanol Oxidation Reaction, MOR)因其在燃料电池、电化学合成等领域的广泛应用而备受关注。然而,传统的MOR催化剂多依赖贵金属如铂(Pt),其高昂的成本和稀缺性严重限制了其大规模应用。因此,开发基于非贵金属且具有优异催化性能的材料成为研究热点。本文介绍了一种新型的双金属磷化物催化剂——CoxCuyP,该催化剂在MOR中表现出高活性

    来源:International Journal of Hydrogen Energy

    时间:2025-11-22

  • 同步磷掺杂与无贵金属双金属磷化物负载的协同效应,显著提升了具有反蛋白石结构的g-C3N4的光催化产氢性能

    这项研究探讨了一种基于光子晶体结构的新型光催化剂,用于高效地通过光催化水分解制备氢气。光催化制氢作为一项可持续的绿色能源技术,受到了广泛的关注,因为它能够利用太阳能将水分解为氢气和氧气,从而实现无碳排放的能源转化。然而,传统的贵金属共催化剂(如铂、金和钯)虽然在催化性能上表现优异,但其高昂的成本和有限的资源储量限制了其在大规模应用中的可行性。因此,寻找成本更低、性能更优的替代材料成为研究的重点。研究人员开发了一种由硬模板辅助热聚合策略制备的分级逆光子晶体结构的石墨氮化碳(g–C₃N₄)基光催化剂。这种催化剂不仅集成了掺杂磷和低成本的CoNiP共催化剂,还优化了催化剂的比表面积和电荷转移动力学。

    来源:International Journal of Hydrogen Energy

    时间:2025-11-22

  • 风险规避的双层日前规划:一个集成氢燃料站和响应式负载的绿色电力-氢能系统

    在当前能源系统日益复杂和多元化的背景下,全球变暖和环境问题促使人们更加关注可再生能源的开发与应用。随着化石燃料的使用和负载的增长,传统能源体系面临着越来越大的挑战。为了应对这些挑战,许多研究聚焦于构建多能联供系统,其中包含可再生能源、储能装置以及氢能源相关的设施。本文介绍的绿色电力-氢能系统,正是为了应对这些挑战而提出的。该系统结合了风力和太阳能发电单元,并且与氢燃料补给站集成,旨在实现能源的高效利用和低碳排放。该研究提出的模型采用双层优化方法,通过上层和下层的协同作用,优化了绿色电力-氢能系统的日前提前规划。上层目标在于最大化系统利润,这涉及到对可再生能源和氢能的交易管理,以及与能源市场和消

    来源:International Journal of Hydrogen Energy

    时间:2025-11-22

  • 速度比以及氢/氧掺量对分层CH₄/H₂/O₂/CO₂火焰在双旋流燃烧器中的熄火现象和燃烧行为的影响

    本文探讨了氢富集和氧浓度对双环反向旋转湍流(DACRS)燃烧器中贫燃熄火极限、火焰结构、温度以及排放的影响。研究采用了三个不同的速度比(Vr),分别是2.27、3.00和3.87,并保持喷嘴速度为6米/秒。同时,氢燃料的体积分数(HF)范围是0%到15%,主流氧化剂中氧的体积分数(OFm)则在20%到34%之间。实验结果表明,较低的速度比(意味着更强的主湍流)和较高的氢/氧富集显著延长了贫燃熄火极限,使得燃烧器可以在超贫燃的整体当量比(约0.35)下稳定运行,同时改变了火焰的形态。在Vr=2.27、HF=15%、OFm=34%的情况下,火焰保持紧凑并附着在燃烧器上,即使在非常贫燃的混合物中也能

    来源:International Journal of Hydrogen Energy

    时间:2025-11-22

  • (Mo + N) 和 (W + N) 共掺杂作为 BaTiO₃ 压电光催化(BaTiO₃-PPS)的新策略:基于密度泛函理论(DFT)对增强水分解性能的研究

    本文探讨了通过钼(Mo)和氮(N)以及钨(W)和氮(N)共掺杂来改善氧化钡钛(BaTiO₃)的压电光催化性能。研究重点在于如何通过电子结构调控、带隙工程以及缺陷化学的优化,提高BaTiO₃在可见光范围内的吸收能力,从而增强其在水分解过程中产生氢气(HER)和氧气(OER)的效率。压电光催化是一种新兴技术,它结合了压电效应和光催化作用,以提升化学反应的效率。通过密度泛函理论(DFT)方法,研究人员对不同共掺杂系统在不同应变条件下的性能进行了系统分析,以寻找最佳的催化效率和稳定性。### 1. 水的可持续利用与能量转化水作为地球上最丰富的自然资源之一,具有重要的战略意义。水分子由氢和氧组成,这两者

    来源:International Journal of Hydrogen Energy

    时间:2025-11-22

  • 进口模型在预测监狱不当行为中的作用:关于安全威胁组织的新证据

    本研究探讨了进口模型在预测监狱内不当行为中的作用,特别强调了安全威胁群体成员身份在其中的中介效应。通过分析来自加州死囚群体的636名个体的档案数据,我们采用结构方程模型(SEM)检验了个体在入狱前的特征——如精神病态、首次被捕年龄以及先前的监禁记录——与监狱不当行为之间的关系。研究发现,安全威胁群体成员身份显著中介了精神病态和首次被捕年龄对不当行为的影响,分别解释了其效应的60%和79%。此外,安全威胁群体成员身份与机构内不当行为之间存在强烈关联,突显了其在监狱混乱中的关键作用。这些结果表明,入狱前的经历和安全威胁群体的参与应当成为矫正对象风险评估和管理策略的重要组成部分。通过深入理解监狱动态

    来源:International Journal of Law and Psychiatry

    时间:2025-11-22

  • 海洋中速发动机中的氢-柴油双燃料燃烧:在高氢替代比例下通过直接注水抑制爆震现象

    在当前全球能源转型和环境保护的背景下,氢气作为一种零碳排放的替代燃料,被广泛认为是实现航运领域碳中和目标的重要手段。然而,氢气在船舶发动机中的应用面临一定的技术挑战,其中最显著的问题是其燃烧过程中产生的爆震现象,这限制了氢气在燃料中的替代比例。为了克服这一障碍,研究者提出了一种通过缸内直接喷水(in-cylinder direct water injection)来抑制爆震的新策略,从而提高氢气的替代比例,同时维持较高的热效率和较低的排放水平。本文通过数值模拟和实验分析,系统地探讨了该策略在氢-柴油双燃料船舶发动机中的可行性,并提出了优化的喷水控制参数。氢气具有较高的燃烧速度和快速的热量释放特

    来源:International Journal of Hydrogen Energy

    时间:2025-11-22

  • 探索胡志明市城市形态类型与家庭层面洪水脆弱性特征之间的关系

    在快速城市化的背景下,洪水脆弱性不仅受到自然灾害暴露程度的影响,还深受社会和空间结构的塑造。本文以越南胡志明市为例,探讨了家庭层面的洪水脆弱性如何与城市形态及日常社会经济条件相互作用。通过2020年和2023年的家庭调查数据,研究者运用混合数据因子分析和分层聚类方法,构建了基于社会脆弱性和洪水暴露的指标体系,从而识别出不同的家庭群体。这些分析结果被置于两种城市形态框架下进行解读:城市结构类型和局部气候区。研究发现,家庭群体在城市形态中呈现出不均衡的分布,反映了城市发展阶段或区域气候条件的差异。此外,脆弱性并非固定不变,而是随着社会分化和城市形态背景在空间和时间上发生变化。值得注意的是,在新冠疫

    来源:International Journal of Disaster Risk Reduction

    时间:2025-11-22


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