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  • P2型Na2/3Fe1/4Mn3/4O2的无定形Al2O3界面掺杂机制:破解空气腐蚀与温度波动耐受性难题

    论文解读:背景与挑战在锂资源短缺与大规模储能需求激增的背景下,钠离子电池(SIBs)因其资源丰富、成本低廉等优势成为研究热点。然而,作为容量限制组分的正极材料仍面临严峻挑战——尤其是P2型层状过渡金属氧化物(LTMO)Na2/3Fe1/4Mn3/4O2(NFMO),虽具有高能量密度和快速Na+扩散通道,却易受空气腐蚀导致表面钝化,且Mn3+的Jahn-Teller畸变会引发结构坍塌,严重制约其实际应用。研究策略与创新针对上述问题,中国的研究团队提出了一种“一石二鸟”的改性策略:通过溶胶-凝胶辅助燃烧法在NFMO表面同步构建无定形Al2O3包覆层并实现界面Al掺杂。这种设计不仅隔绝了空气腐蚀,还

    来源:Journal of Energy Storage

    时间:2025-06-28

  • 原位构建钒酸钡@碳纳米管复合材料作为先进正极实现卓越锌离子存储性能

    在能源存储领域,水系锌离子电池(ZIBs)因其安全性高、成本低廉和锌资源丰富等优势,被视为"后锂时代"的潜力选手。然而,正极材料的性能瓶颈始终制约着ZIBs的发展——锰基材料存在John-Teller效应导致的锰溶解,普鲁士蓝类似物(PBAs)容量偏低,有机化合物则受限于导电性差。相比之下,具有多价态(+2~+5)和开放骨架结构的钒基材料展现出独特优势,但如何解决其本征导电性差的问题仍是重大挑战。针对这一关键问题,国内研究人员创新性地采用超声-水热法原位构建了钒酸钡纳米带@碳纳米管(BVO@CNTs)复合材料。通过X射线衍射(XRD)分析证实,该材料成功保留了正交晶系BaV6O16·3H2O的

    来源:Journal of Energy Storage

    时间:2025-06-28

  • 综述:基于碳酸酯的电解质化学动力学研究在提升锂离子电池防火安全性中的进展

    Abstract锂离子电池(LIBs)因其高能量密度和长循环寿命广泛应用于电子设备和电动汽车领域,但其有机碳酸酯电解质(如DMC、EC)的易燃性成为火灾隐患。研究通过激波管(ST)、快速压缩机器(RCM)等气相实验技术,分析了碳酸酯混合物在氧化/热解条件下的反应路径,发现其分解产物包含大量可燃气体(通过MBMS和GC-MS检测)。结果表明,多数电解质在<380°C的气相反应中稳定,但LIBs实际失效温度范围(125–225°C)需更贴近实际工况的研究。Symbols关键参数包括当量比(Φ)、温度(T)、压力(P)和摩尔分数(X),这些变量直接影响电解质的反应动力学行为。Organic carb

    来源:Journal of Energy Storage

    时间:2025-06-28

  • 气体处理与Mo6+掺杂协同增强富锂锰基层状氧化物正极材料循环稳定性研究

    250 mAh g−1的超高容量,但致命的氧流失问题导致其首效低于74%、循环中持续发生电压衰减和容量跳水。这背后是三重机制交织作用:高电压下晶格氧不可逆释放引发过渡金属离子迁移,驱动层状向尖晶石相转变,最终导致结构崩塌。传统表面包覆策略存在界面结合力弱、长期循环易剥离的缺陷,而单一元素掺杂又难以全面解决氧稳定性问题。针对这一挑战,中国研究人员创新性地将气体处理与高价态离子掺杂相结合。通过(NH4)6Mo7O24·4H2O热分解实现NH3处理与Mo6+掺杂同步完成,在原子尺度构建了层状-尖晶石异质界面与强Mo-O共价键的双重保护网络。该工作通过XRD精修、TEM和XPS等表征手段证实,改性后的

    来源:Journal of Energy Storage

    时间:2025-06-28

  • 钼位点掺杂改性CoMo1-yXyO4·(H2O)0.75分胞状材料在超级电容器中的性能优化与应用研究

    随着全球能源结构转型加速,清洁能源如太阳能、风能的间歇性缺陷催生了对高效储能技术的迫切需求。超级电容器(Supercapacitor)凭借高功率密度和快速充放电特性成为研究热点,但其核心瓶颈在于电极材料的能量密度与循环寿命难以兼顾。传统钴钼氧化物(CoMoO4)虽具备丰富的氧化还原活性,却因导电性差和充放电过程中的体积膨胀问题,导致实际应用受限。如何通过原子级调控提升其性能,成为材料科学领域的关键挑战。针对这一难题,安阳工学院的研究团队在《Journal of Energy Storage》发表了一项突破性研究。他们创新性地采用水热合成技术,在钴钼氧化物的钼(Mo)位点引入铁(Fe)、铬(Cr

    来源:Journal of Energy Storage

    时间:2025-06-28

  • 质子/氢氧根离子双路径界面水调控策略助力高可逆锌金属电池稳定循环

    随着碳中和目标的推进,大规模储能技术成为可再生能源并网的关键支撑。水系锌金属电池(AZMBs)凭借820 mAh g−1的高理论容量、-0.76 V的低氧化还原电位以及本征安全性,被视为极具前景的储能解决方案。然而,水的分解产物——质子(H+)和氢氧根离子(OH−)引发的析氢反应(HER)、锌腐蚀和枝晶生长,严重制约了其实际应用。特别是在界面处,遵循格罗特斯机制的质子快速迁移会加速HER,而OH−积累导致的Zn4SO4(OH)6·xH2O等副产物又会破坏电场均匀性。更棘手的是,部分去溶剂化的水分子能穿透内亥姆霍兹层(IHP)直接参与氧化还原反应,形成恶性循环。西北工业大学的研究团队在《Jour

    来源:Journal of Energy Chemistry

    时间:2025-06-28

  • 深度氟化驱动的高倍率大容量钠离子电池层状氧化物正极材料研究

    在全球气候危机加剧的背景下,清洁能源存储技术成为国际焦点。钠离子电池(SIBs)因资源丰富、成本低廉被视为锂离子电池(LIBs)的理想替代品,但其商业化进程受限于正极材料的性能瓶颈——尤其是快充过程中层状氧化物的不可逆相变和缓慢的Na+扩散动力学。传统P2型材料Na0.67TMO2虽具有高容量优势,却易因Jahn-Teller效应引发晶格畸变,导致电池性能衰减。针对这一挑战,深圳大学的研究团队在《Journal of Energy Chemistry》发表突破性研究。他们创新性地采用"双锚定"策略:一方面在过渡金属层引入Cu掺杂抑制相变,另一方面通过深度氟化(F)取代氧阴离子位点,成功合成P2

    来源:Journal of Energy Chemistry

    时间:2025-06-28

  • 全固态锂金属电池中锂枝晶生长与裂纹扩展的电化学-力学耦合相场建模研究

    能源存储领域正面临重大技术瓶颈:传统液态锂电池因锂枝晶引发的短路风险严重制约其安全性能。尽管全固态锂金属电池(ASSBs)采用不可燃的固态电解质(SSE)理论上能抑制枝晶,但实验发现锂仍会沿晶界和微裂纹渗透。这种"枝晶-裂纹"协同失效机制成为制约ASSBs发展的阿喀琉斯之踵。北京化工大学研究团队在《Journal of Energy Chemistry》发表的研究中,创新性地构建了电化学-力学耦合相场模型。该模型通过两个序参量ξ(枝晶相场)和ψ(裂纹相场)的动态耦合,首次实现了对SSE中枝晶生长与裂纹扩展全过程的定量模拟。研究采用相场理论框架耦合Butler-Volmer电化学动力学方程,引入

    来源:Journal of Energy Chemistry

    时间:2025-06-28

  • 银铂协同作用赋能12电子乙醇氧化:高效稳定电催化剂的设计与机理研究

    乙醇作为一种可再生的液体燃料,在直接乙醇燃料电池(DEFCs)中展现出巨大潜力,但其完全氧化需突破C–C键断裂的能垒,并避免有毒中间体CO的积累。传统铂(Pt)基催化剂对12电子路径选择性低且易中毒,严重制约DEFCs商业化。陕西师范大学等机构的研究团队通过银(Ag)与Pt的协同作用,设计出AgPt空心纳米立方体(AgPt hNCs),显著提升了EOR性能,成果发表于《Journal of Energy Chemistry》。研究采用溶剂热法合成Ag纳米立方体(Ag NCs)模板,通过电偶置换反应(Galvanic replacement)制备AgPt hNCs,结合透射电镜(TEM)和理论计

    来源:Journal of Energy Chemistry

    时间:2025-06-28

  • hDPSC来源分泌组通过增强成牙本质分化与抑制炎症实现牙髓再生:一种无细胞治疗新策略

    牙齿作为人体唯一不可自我再生的硬组织,其内部的牙髓一旦发生不可逆炎症,传统根管治疗往往以牺牲活髓为代价。虽然干细胞疗法为牙髓再生带来希望,但移植细胞的低存活率、免疫排斥和潜在的致瘤风险始终是临床转化的"阿喀琉斯之踵"。近年来,科学家们将目光转向了干细胞分泌组——这种由细胞外囊泡、生长因子和功能性蛋白质组成的"分子鸡尾酒",既能保留干细胞的治疗功效,又可规避活细胞移植的风险。来自中国的研究团队在《Journal of Endodontics》发表的研究中,创新性地从人牙髓干细胞(hDPSC)中提取分泌组,系统评估了其在炎症环境下促进牙髓再生的双重功效。研究人员采用逐步离心过滤法分离分泌组,通过基

    来源:Journal of Endodontics

    时间:2025-06-28

  • 基于电阻法的镍钛旋转器械循环疲劳评估:一种新型量化指标的研究

    在牙髓治疗领域,镍钛(NiTi)旋转器械因其超弹性和形状记忆特性成为根管预备的重要工具。然而,器械在复杂根管系统中的不可预测断裂始终是临床痛点。传统通过限制使用次数预防断裂的方法存在明显缺陷——器械寿命受根管解剖形态、操作技术、转速等多因素影响,缺乏客观评估标准。更棘手的是,高压灭菌作为重复使用的必要步骤,其对器械疲劳特性的影响尚不明确。这些悬而未决的问题,促使研究人员探索更精准的疲劳评估方法。中国的研究团队在《Journal of Endodontics》发表了一项创新研究,首次建立电阻变化与NiTi器械循环疲劳的量化关系。研究选取几何结构相同的ProTaper Universal(PTU)

    来源:Journal of Endodontics

    时间:2025-06-28

  • 超细钯钼合金纳米线调控氧中间体吸附以增强锌空气电池氧还原性能

    在清洁能源技术快速发展的今天,金属-空气电池因其理论能量密度高达锂离子电池5-10倍的突出优势,被视为下一代储能设备的明星选手。然而,这类电池的"心脏"——氧还原反应(ORR)却面临着严峻挑战:这个涉及多电子转移的复杂过程,需要高效催化剂来打破反应能垒。目前商用的铂基催化剂不仅价格昂贵,还存在易中毒、稳定性差等痛点。更棘手的是,与铂同族的钯(Pd)虽然成本较低,但其表面过强的氧中间体吸附会导致活性位点被"锁死",就像被胶水粘住的齿轮,严重制约反应动力学。针对这一关键科学问题,山东大学的研究团队在《Journal of Colloid and Interface Science》发表创新成果。他

    来源:Journal of Colloid and Interface Science

    时间:2025-06-28

  • 低成本低碳排放煤制芳烃工艺的构建与优化研究

    芳烃作为塑料、农药等化工产品的核心原料,全球市场规模预计2025年达1.69亿吨。中国作为"富煤贫油"国家,煤制芳烃(CTA)技术虽具成本优势,但面临CO2排放高(传统工艺达6.12 kgCO2-eq·kg−1)的环保瓶颈。山西大学团队在《Journal of Cleaner Production》发表研究,首次系统对比CTA与石油制芳烃(OTA)的全生命周期表现,并创新性提出三种集成工艺方案。研究采用Aspen Plus流程模拟技术,结合技术经济分析(TEA)和生命周期评价(LCA)方法,对传统CTA、OTA及三种改进工艺(Case 1:天然气干重整;Case 2:蒸汽重整;Case 3:电

    来源:Journal of Cleaner Production

    时间:2025-06-28

  • 海上风电弃能缓解策略:新型与梯次利用锂离子电池储能系统的经济环境效益对比分析

    随着地中海国家加速能源转型,2030年海上风电装机目标面临严峻挑战。间歇性可再生能源大规模并网导致电网拥堵,运营商被迫采取弃能措施——仅意大利2040年预计弃电量达11 TWh/年,相当于可再生能源产量的5%。更棘手的是,电网升级速度远跟不上新建风电场的节奏,造成巨额经济损失。在此背景下,意大利研究团队在《Journal of Cleaner Production》发表重要研究,首次系统评估了锂离子电池储能系统(BESS)对海上风电场弃能问题的缓解效果,并创新性地对比了全新电池(NBESS)与电动汽车退役电池(SBESS)的经济环境效益。研究团队采用多尺度技术路线:首先基于IEA 15 MW风

    来源:Journal of Cleaner Production

    时间:2025-06-28

  • 基于古灰泥矿物组成与结晶特性的墨西哥“El Cerrito”金字塔建造分期研究

    在墨西哥中部克雷塔罗山谷,矗立着一座被当地人称为“El Cerrito”(意为“小山丘”)的神秘金字塔。这座始建于公元900-1200年托尔特克-奇奇梅克文化时期的建筑,曾因长期被植被覆盖而隐匿于历史长河。考古学家发现,这座金字塔不仅是区域宗教中心,其建筑技术更蕴含古代中美洲文明的智慧结晶。然而,由于缺乏文字记载,如何准确判定其建造时序成为困扰学界多年的难题。传统考古学方法如地层学和放射性碳测年,在面对相同时期、相似材料的建筑结构时往往力不从心。墨西哥克雷塔罗国家人类学与历史研究所的研究团队独辟蹊径,从建筑材料科学角度切入,选取金字塔五个关键区域的灰泥样本(样本1来自“雕塑广场”地面,样本5取

    来源:Journal of Archaeological Science: Reports

    时间:2025-06-28

  • 新型多尺度异质结构设计协同提升Cu-1Cr-0.1Zr合金强度、塑性与导电性

    在5G通信和航空航天领域,铜合金面临"强度越高、导电性越差"的魔咒。传统强化手段如固溶强化会引入晶格畸变,严重阻碍电子传输;而剧烈塑性变形(SPD)虽能提高强度,却以牺牲塑性为代价。这种"跷跷板效应"长期制约着高端铜合金的应用。江苏某高校联合俄罗斯学者Igor V. Alexandrov团队在《Journal of Alloys and Compounds》发表研究,创新性地将ECAP与分级热处理结合,在Cu-1Cr-0.1Zr合金中构建出包含微米晶(MC)、亚微米晶(SC)、纳米晶(NC)、纳米孪晶(NT)和纳米析出相(NP)的多尺度异质结构。这种结构通过硬相(纳米晶区)与软相(再结晶区)的

    来源:Journal of Alloys and Compounds

    时间:2025-06-28

  • 锆掺杂优化钙钛矿型固体电解质Li0.33La0.56TiO3的离子电导率与空气稳定性研究

    研究背景与意义在能源存储领域,商业化锂离子电池(CLIBs)虽占据主导地位,但其易燃有机电解液引发的安全隐患始终是悬顶之剑。钙钛矿型固体电解质Li3xLa(2/3-x)TiO3(LLTO)因高安全性和环境友好性备受关注,但室温离子电导率仅10-5 S cm-1量级,且晶界电阻高、空气稳定性不足,严重制约其实际应用。如何通过材料改性打破这一瓶颈,成为推动全固态锂电池(ASSLIBs)发展的关键突破口。研究设计与方法中国科学院团队采用溶胶-凝胶法合成Zr4+掺杂的Li0.33La0.56Ti1-xZrxO3(x=0-0.08),通过X射线衍射(XRD)和电化学阻抗谱分析晶体结构与导电性能,结合密度

    来源:Journal of Alloys and Compounds

    时间:2025-06-28

  • 溶剂退火优化制备大面积柔性Cs2TeI6薄膜及其高性能X射线检测应用

    在医疗诊断、安检和无损检测等领域,X射线成像技术需求日益增长。传统刚性探测器难以适应曲面物体检测,而柔性X射线探测器因其可弯曲特性展现出独特优势。然而,开发高性能柔性探测器面临关键挑战:如何制备大面积、高结晶质量的检测薄膜。Cs2TeI6作为一种全无机无铅钙钛矿材料,具有高光电转换效率、稳定晶体结构和低暗电流等特性,成为理想候选材料。但现有制备方法难以兼顾薄膜质量与面积,制约其实际应用。针对这一难题,西北工业大学的研究团队在《Journal of Alloys and Compounds》发表研究,通过优化电喷雾法结合溶剂退火工艺,成功制备出100 cm2高质量柔性Cs2TeI6薄膜。研究系统

    来源:Journal of Alloys and Compounds

    时间:2025-06-28

  • 碱化剪切效应构筑蜂窝状MXene/MOFs复合材料及其卓越微波吸收性能

    随着5G通信和物联网技术的迅猛发展,电磁污染已成为威胁精密电子设备安全和人体健康的重要问题。传统电磁波(EMW)吸收材料面临吸收频带窄、损耗机制单一等挑战,而二维材料MXene因其独特的层状结构和表面官能团可调性被视为理想候选材料。然而,MXene固有的高介电常数和强层间范德华力严重制约其实际应用性能。陕西科技大学的研究团队创新性地提出通过碱化剪切和金属有机框架(MOFs)复合策略协同优化MXene的电磁参数,相关成果发表在《Journal of Alloys and Compounds》。研究采用液相沉积和热处理技术,关键方法包括:(1)采用NH3·H2O/KOH碱化处理Ti3AlC2衍生M

    来源:Journal of Alloys and Compounds

    时间:2025-06-28

  • 电阻缝焊辅助电子束熔覆调控AlCoCrFeNiCux高熵合金涂层的微观结构与裂纹抑制机制

    研究背景与意义高熵合金(High Entropy Alloy, HEA)因其独特的“鸡尾酒效应”在极端环境应用中展现出巨大潜力,但AlCoCrFeNiCu系HEA涂层中Cu的晶界偏析如同“隐形裂缝”,成为制约其性能的致命弱点。这种偏析不仅引发裂纹扩展,还导致耐蚀性断崖式下降。传统激光熔覆技术因高热梯度加剧裂纹风险,而单纯调整Cu含量又难以兼顾强度与韧性。如何“驯服”Cu元素,成为突破HEA涂层工程化应用瓶颈的关键。研究设计与方法江西某高校团队创新性地将电阻缝焊(RSEW)与电子束(EB)熔覆技术联用,制备了Cu含量梯度变化(x=0/0.4/1.0/1.6)的AlCoCrFeNiCux涂层。通过

    来源:Journal of Alloys and Compounds

    时间:2025-06-28


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