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  • 循环老化后的LiFePO4电池在原位条件下的产热及热行为测量

    本研究聚焦于锂铁磷酸(LFP)电池在循环老化过程中热行为演变规律及其预测模型构建,揭示了温度、放电倍率与电池老化阶段的耦合作用机制。通过整合微量热计原位检测技术、电化学阻抗谱(EIS)和扫描电子显微镜(SEM)等多维度分析方法,建立了具有工程应用价值的热行为预测体系。在实验设计方面,采用商业化的18650型LFP电池作为研究对象,通过控制放电倍率(0.2C-2C)和老化循环次数(0-300次),系统考察了-20℃至60℃宽温域下的热特性演变。微量热计的精准监测(时间分辨率达秒级)首次实现了单次充放电过程中局部热量释放(±5℃精度)与整体热流速率(误差<3%)的同步量化,突破了传统宏观热成像技术

    来源:Journal of Energy Storage

    时间:2025-12-06

  • 一种新型稳定的复合相变材料,具有可调节的温度特性和优异的导热性能,适用于高效的电池热管理

    该研究针对锂离子电池热管理系统中的关键挑战,开发了一种新型复合相变材料(CPCM),通过多组分协同设计和结构优化实现了高效、稳定的热管理性能。研究团队以钠醋酸三水合物(SAT)为主体材料,创新性地引入甘氨酸和脲作为双温控改性剂,结合硼砂成核剂与膨胀石墨复合结构,成功构建了具有精准相变温度、高潜热密度、优异抗泄漏性和长循环稳定性的多功能复合材料体系。在材料体系构建方面,研究重点突破了两项行业痛点:其一针对相变温度与电池工作温度不匹配的问题,通过分子间氢键调控技术开发出40-45℃精准相变体系。实验表明,甘氨酸与脲的协同作用可显著改变SAT晶格能态,在保留274.4 J/g原始潜热基础上,通过动态

    来源:Journal of Energy Storage

    时间:2025-12-06

  • 用于先进超级电容器的配体缺失型ZIF纳米片

    Jiyou Tang|Binxuan Hong|Zicheng Yang|Yi Feng|Jianfeng Yao中国南京林业大学化学工程学院高效加工与利用森林资源江苏省协同创新中心,南京,210037摘要将超薄纳米片形态与缺配体结构整合到沸石咪唑框架(ZIFs)中,是释放其在超级电容器中全部潜力的一个未探索的前沿领域。本文开发了一种简便的溶剂介导和冰模板策略来合成缺配体ZIF纳米片,同时解决了传统ZIFs固有的导电性低和活性位点暴露不足的问题。这种双重结构工程实现了卓越的电化学性能:在1 A/g电流密度下比电容达到1122 F/g,在800 W/kg功率密度下能量密度达到57.6 Wh/kg

    来源:Journal of Energy Storage

    时间:2025-12-06

  • 利用聚苯乙烯废弃物制成的具有热稳定性、机械稳定性和化学稳定性的微胶囊,用于封装相变材料

    该研究聚焦于利用废弃聚苯乙烯泡沫(EPS)开发可持续的微胶囊相变材料(r-MPCM),旨在解决塑料污染问题并提升建筑领域的热能存储性能。以下是论文的核心内容解读:一、研究背景与意义1. 建筑领域节能需求激增全球空调能耗占比达7%,年碳排放量占工业总量的3.2%。相变材料(PCM)因其固液相变特性在热能存储领域潜力巨大,但传统PCM存在泄漏风险。微胶囊化技术可有效解决此问题,而采用废弃EPS制备外壳材料具有显著的环保价值。2. EPS塑料污染现状全球每年产生约3亿吨塑料垃圾,其中50%被填埋或焚烧。本研究通过回收EPS制备微胶囊外壳,既降低环境负荷,又提升PCM的机械稳定性。二、技术路线与创新点

    来源:Journal of Energy Storage

    时间:2025-12-06

  • 识别并优化基于Mn的NASICON型阴极中当前的响应性过渡态

    钠离子电池正极材料研究取得突破性进展——多组分掺杂调控晶体结构畸变机制摘要部分揭示,该研究团队首次提出"电流响应态转变"(CRTS)概念,成功破解了NASICON型多阴离子材料中存在的关键技术瓶颈。通过引入钒元素进行梯度掺杂,在保持三维骨架结构稳定性的同时,显著提升了材料在5C倍率下的循环稳定性(容量保持率81.4%)和全电池能量密度(73.5 mAh/g)。该成果为高电压钠离子电池开发提供了全新理论框架和技术路径。一、研究背景与科学问题当前钠离子电池正极材料研究面临三重挑战:第一,传统普鲁士蓝类材料普遍存在结构稳定性不足的问题,在充放电过程中易发生晶格畸变导致容量衰减;第二,Mn基多阴离子材

    来源:Journal of Energy Chemistry

    时间:2025-12-06

  • 具有可调微结构的纳米分散Sb-Bi合金,适用于长循环和高倍率钾离子存储

    夏伟豪|王浩楠|纪丰军|白天升|周轩|黄金茹|卢静宇|吴宇涵|李德平|慈立杰中国广东省深圳市哈尔滨工业大学(深圳)材料科学与工程学院材料精密焊接与结构连接国家重点实验室,邮编518055摘要基于锑(Sb)的阳极材料在钾离子电池(PIBs)中存在循环稳定性差的问题,这是由于充放电过程中严重的体积变化所致,限制了其实际应用。为了解决这一挑战,采用了合金化和碳涂层双重策略,成功制备了具有可调Sb/Bi原子比的多孔碳涂层SbBi纳米合金复合阳极。这种方法显著提高了基于Sb的阳极的结构稳定性和电化学性能。优化的Sb0.5Bi0.5@C阳极在0.2 C电流下经过600次循环后仍保持316.0 mA h g

    来源:Journal of Energy Chemistry

    时间:2025-12-06

  • 综述:锂金属负极人工界面的理性设计与可扩展工程

    锂金属负极人工界面构建技术研究进展锂金属负极因其高理论比容量(3860 mA h g⁻¹)和低电化学势(-3.04 V vs. SHE)成为下一代高能量密度电池的核心材料。然而,该负极在实际应用中面临枝晶生长、界面失稳和副反应等重大挑战,促使研究者开发人工界面层以优化电极-电解液界面性能。本文系统梳理了人工界面设计策略、制备技术及动态演化机制,为锂金属负极工程化提供理论框架。在人工界面结构设计方面,研究者已突破传统单层结构的局限,发展出四大体系:单层界面通过均匀覆盖无机/有机复合膜(如Li₃N/Li₂S与柔性有机物结合)实现基础防护;多层结构通过垂直堆叠不同功能层(如导电层+稳定层+缓冲层)构

    来源:Journal of Energy Chemistry

    时间:2025-12-06

  • 双功能两性离子添加剂介导的界面化学反应,实现了超稳定的Zn-I2电池在65,000次循环后的性能稳定

    锌碘电池界面调控机制及长循环性能突破研究1. 研究背景与挑战锌碘电池作为新型水系储能体系,具有高理论容量(211 mA h g⁻¹)、资源丰富(海水碘含量达50-60 μg L⁻¹)等优势,但其商业化应用面临两大核心挑战。首先,锌负极在循环过程中易发生枝晶生长、析氢副反应和腐蚀现象,导致活性物质不可逆损失。其次,正极碘在充放电过程中会形成高溶解度的多碘离子(I₃⁻、I₅⁻等),引发穿梭效应和界面副反应,造成容量衰减和安全隐患。现有解决方案主要集中于电极材料改性或电解液体系优化。电极设计方面,通过导电基底构建或表面包覆策略改善锌沉积均匀性,但对界面化学环境的动态调控存在局限性。电解液改性策略中,

    来源:Journal of Energy Chemistry

    时间:2025-12-06

  • 在25°C的空气环境中进行原位自驱动结晶,使得钙钛矿太阳能电池的效率得以显著提升

    钙钛矿太阳能电池的低温自驱动结晶技术突破传统钙钛矿太阳能电池制备工艺存在三大核心痛点:首先,高温退火(通常需要120-200℃)导致能耗增加和基底材料限制;其次,溶剂热退火过程中溶剂挥发速率与结晶动力学不匹配,易形成晶格应力;最后,晶界缺陷的化学钝化效率不足,影响器件稳定性。针对这些问题,杜浩伟团队创新性地提出在位自驱动结晶(ISDC)策略,实现了常温常压下制备出具有类退火质量钙钛矿薄膜的技术突破。该技术突破的核心在于构建了多重协同作用机制。首先,通过引入丙醇(IPA)与甲胺/二甲胺(FA/MA)的氢键网络,有效阻断了水分子对晶格结构的干扰。实验数据显示,在25℃ ambient条件下,这种氢

    来源:Journal of Energy Chemistry

    时间:2025-12-06

  • 氯化苯-EDOT共轭聚合物的电致变色性能:氯取代位置和数量的影响

    本研究聚焦于通过氯代苯乙烯与聚(2-乙基炔二噻吩)(EDOT)的共价结合构建新型电致变色聚合物。研究团队以苯环为核心,通过取代基的精准调控,系统考察了氯原子取代位置与数量的双重影响。具体而言,在苯环邻位(Y2Cl)、对位(T2Cl)及单取代(Cl-EDOT)三种结构中,通过Stille偶联反应实现了与EDOT主链的共价连接,进而采用电化学沉积法获得P(Y2Cl-EDOT)、P(T2Cl-EDOT)和P(Cl-EDOT)三种聚合物材料。在合成工艺方面,研究团队采用溶剂体系优化策略。以四氯化碳/甲苯混合溶剂为反应介质,在氩气保护环境下通过Pd(PPh3)4催化体系完成Stille偶联反应。该工艺具

    来源:Journal of Electroanalytical Chemistry

    时间:2025-12-06

  • 通过[3+2]环加成反应合成的新型噁二唑衍生物及其在1 M HCl中抑制低碳钢腐蚀的性能研究:电化学与理论分析

    本研究聚焦于新型杂环化合物对金属腐蚀的抑制性能探索,通过合成-表征-评价-理论计算的多维度研究体系,系统揭示了 oxadiazole-1,5-benzodiazepine 类化合物的抗腐蚀机理。研究团队成功合成了两种目标化合物 FB1 和 FB2,采用[3+2]环加成策略,通过苯并二氮杂䓬与硝基氧化物前体的偶联反应制备,产率达90%和96%。核磁共振氢谱和碳谱的表征数据证实了目标化合物的结构完整性。在实验设计方面,研究构建了完整的腐蚀防护评估体系。首先采用标准三电极系统(铂辅助电极、Ag/AgCl参比电极、1cm² mild steel工作电极),通过电化学阻抗谱(EIS)和极化曲线(PDP)

    来源:Journal of Electroanalytical Chemistry

    时间:2025-12-06

  • 一种经过改性的多交联淀粉,用作锂离子电池中硅基负极的高性能粘合剂

    王宏勋|杨涛|李艳萍|文国胜|张成|严大洲中国恩菲工程技术有限公司,北京 100038摘要在锂离子电池的负极材料中,硅(Si)因其较高的理论比容量(4200 mAh g−1)和天然丰度而受到广泛关注。然而,由于硅在反复充放电过程中会发生巨大的体积膨胀(300%),导致负极的结合失效和结构断裂,从而显著降低电池的容量并缩短其使用寿命。本文通过引入不同的极性基团,合成了一种改性的淀粉粘合剂(TADS),以增强粘合剂、硅负极和集流体之间的氢键作用和粘附力。使用TADS粘合剂的硅电极(Si-TADS)表现出优异的机械完整性和电化学性能,在0.1C电流下经过100次循环后仍能保持2005.9 mAh g

    来源:Journal of Electroanalytical Chemistry

    时间:2025-12-06

  • 综述:通过热处理优化LiMn1.8Ti0.2O4的晶体结构,从而提高其作为锂离子电池正极材料的循环性能

    锂离子电池正极材料LiMn1.8Ti0.2O4的合成工艺优化及其结构-性能关系研究尖晶石型正极材料因其高理论容量(148 mAh/g)、无钴化特征及适中的环境成本,成为下一代锂离子电池研发的重要方向。然而,传统尖晶石材料存在两大核心问题:一是Mn²⁺的活性溶解引发容量衰减,二是低电压区间(<3 V vs. Li+/Li)的立方相到四方相(I4/mmd)的不可逆相变导致结构失稳。针对这些问题,本研究通过调控热处理工艺参数,系统探究了合成温度对LiMn1.8Ti0.2O4材料微观结构、形貌特征及其循环稳定性的影响机制。在材料制备方面,采用改进型溶胶-凝胶法合成前驱体,通过精确控制Li/Mn/Ti原

    来源:Journal of Electroanalytical Chemistry

    时间:2025-12-06

  • 细菌感染副产物对钛制骨植入物在模拟滑液中的腐蚀和钝化特性的影响

    钛合金生物植入物的腐蚀行为及脂多糖(LPS)影响研究摘要部分指出,钛合金(Grades 2、4、5)在模拟滑液中的腐蚀与自愈行为受到革兰氏阴性菌代谢产物LPS的显著影响。通过电化学测试发现,LPS在钛表面氧化初期(24-41%抑制率)能延缓腐蚀进程,但不会改变经预处理的稳定钛合金表面状态。值得注意的是,在Ti6Al4V合金(Grade 5)中,LPS不仅未抑制离子释放,反而加速了氧化膜修复过程。实验数据显示,不同钛合金在无LPS条件下日均腐蚀量最高达1537μg,而添加LPS后显著降低至568μg(Grade 5)。电化学阻抗谱分析表明,自然形成的氧化层孔隙率(约35%)高于标准预处理层(约1

    来源:Journal of Electroanalytical Chemistry

    时间:2025-12-06

  • 八边形空心三维编织碳纤维增强塑料(CFRP)中冲击应力集中的预测:一种用于多尺度协同编织的ISCF耦合物理模型

    摘要 本研究聚焦于八边形中空三维编织碳纤维增强聚合物(CFRP)预制件在冲击载荷下的应力集中问题。开发了一种耦合分析预测模型,用于预测冲击应力集中因子(ISCF)。定量分析了几何曲率半径和纤维排列等参数的协同效应。此外,在相应条件下,通过低速冲击实验验证了该模型的准确性,ISCF的预测误差小于3%。对于误差超过3%的情况,提出了一个修正模型。研究提出了一种创新的多尺度协同编织工艺:通过0°/90°正交纱线布置构建了平面内增强结构,并引入了Z轴方向的纱线以实现三维空间中的整体增强。同时,构建了一个具有椭圆截面的代表性体积元素(RVE

    来源:Polymer Composites

    时间:2025-12-06

  • 一种高效的贝叶斯优化注意力增强型LSTM替代模型策略及其在地下水抽水处理修复中的应用:以中国南方一个铬污染场地为例

    随着地下水污染修复需求的激增,抽水-回灌(PAT)系统优化成为环境工程领域的研究热点。该研究针对中国南方某铬污染场地展开系统研究,创新性地将贝叶斯优化与注意力机制引入深度学习框架,构建了BO-LSTM-Attention混合模型,为复杂地下水污染治理提供了新的技术路径。一、技术挑战与研究背景当前PAT系统优化面临两大核心矛盾:一是高精度数值模拟与优化算法的迭代计算形成"双重负担",传统方法需要反复调用数值模型,导致计算成本呈指数级增长;二是静态优化参数与动态污染迁移的时空矛盾,多数研究将抽水周期简化为固定参数,忽视了地下水系统中污染物迁移的时变特性。针对这些问题,研究团队在前期工作基础上实现了

    来源:Journal of Contaminant Hydrology

    时间:2025-12-06

  • 解析碱性预处理结合膨润土添加处理对厨余垃圾厌氧消化过程中“细胞外水解-膜转运-细胞内代谢”这一系列碳水化合物转化途径的作用

    胡玉英|魏群|傅宁鑫|王欣|王晓凡|刘苏苏中国华东交通大学土木工程与建筑学院,江西省环境污染控制重点实验室,南昌330013摘要高固体厌氧消化(HSAD)在从厨余垃圾(KW)中提取能量方面显示出巨大潜力,但在实际工程应用中常常因酸化而失败。水解速率低是HSAD失败的重要原因。本研究通过碱性预处理结合膨润土添加(AP/Be)处理,提高了不同有机负荷率(OLR)下厨余垃圾的HSAD系统性能。研究结果表明,当OLR从3.11 g VS/L·d增加到4.04 g VS/L·d时,AP/Be组的甲烷产率比对照组提高了162.12%。从机制上讲,AP/Be处理丰富了包括Chloroflexi、Thermo

    来源:Journal of Contaminant Hydrology

    时间:2025-12-06

  • 基于光生过程的BiO纳米桥构建了S型结构的Bi₂O₂·CO₃-Bi₂O₃-TiO₂异质结,实现了高效的光催化水分解和甲醇重整反应

    该研究聚焦于光催化水分解中高效S-Scheme异质结的构建与机理探索,重点突破传统异质结需要外部还原剂或贵金属助剂的瓶颈。作者通过创新性地利用层状Bi₂O₂CO₃(BOC)材料的光致还原特性,在紫外激发下原位生成Bi⁰纳米桥,实现BOC与TiO₂的电子耦合,构建出 ternary BOC-Bi⁰-TiO₂ S-Scheme异质结体系。该体系在无外加还原剂和贵金属助剂的条件下,展现出显著的水解性能提升和光稳定性增强。核心创新点体现在三个方面:首先,开发出光触发原位金属介导技术,通过紫外辐照直接在BOC表面还原生成Bi⁰纳米桥,解决了传统异质结需要预沉积金属或导电介质的难题。其次,构建三明治型S-

    来源:Journal of Colloid and Interface Science

    时间:2025-12-06

  • 在多孔碳纤维中限定的PtFeCoNiMnX高熵合金上的多方面优化,以实现更优异的氧催化性能

    杨宏瑞|高荣|张德鹏|何汉文|林新双|于家贝|邢航远|刘玉坤|司亮|张森|邓超哈尔滨师范大学化学与化学工程学院,中国黑龙江省哈尔滨市150025摘要高熵合金(HEA)材料被认为是多种应用中多功能催化剂的理想选择。本文通过对PtFeCoNiMnX高熵合金进行多方面的优化,包括数据驱动、理论计算和结构设计,以提高其在氧催化中的性能。通过理论计算和数据指导分析,确定Ga元素是PtFeCoNiMnX高熵合金中X元素的最佳候选者。此外,将PtFeCoNiMnGa高熵合金纳米颗粒固定在多孔碳纳米纤维(MPCN)上,以实现其催化性能。制备了一系列不同Ga原子比例的PtFeCoNiMnGa HEA@MPCN样

    来源:Journal of Colloid and Interface Science

    时间:2025-12-06

  • 通过协同的钼掺杂和形貌调控来增强ZnV₂O₄正极在水系锌离子电池中的离子动力学性能

    本研究针对水系锌离子电池正极材料中钒基氧化物存在的关键技术瓶颈展开系统性攻关。团队创新性地提出钼离子掺杂与纳米片结构复合的协同优化策略,成功开发出具有自主知识产权的高性能正极材料体系。在材料设计层面,研究者突破性地采用Mo⁶⁺离子对立方ZnV₂O₄晶格进行双重改性。通过引入Mo-O⁶⁺强键合单元,有效构建起三维互联的纳米片阵列结构,该结构不仅显著提升了活性位点暴露度,更形成多级离子传输通道。实验数据表明,掺杂量达3%时,材料比容量突破636mAh/g大关,在5A/g高倍率下仍保持优异的循环稳定性(2000次循环后容量保持率80.5%)。这种突破性进展源于三个协同作用机制:首先,Mo⁶⁺作为结构

    来源:Journal of Colloid and Interface Science

    时间:2025-12-06


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