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镍富集NMC锂离子电池正极材料中过渡金属比例调控对结构性能的影响机制研究
研究背景与意义随着全球电动汽车市场爆发式增长,锂离子电池(LIBs)需求激增,但传统钴基正极材料面临资源短缺和价格波动的双重挑战。镍富集层状氧化物Li[NixCoyMnz]O2(NMC,x≥0.8)因其高比容量被视为下一代正极候选,但高镍含量易引发结构畸变和容量衰减。如何平衡低钴化与材料稳定性,成为产业界与学术界的核心难题。研究方法与技术路线研究人员采用连续搅拌釜反应器(CSTR)氢氧化物共沉淀法,合成三种过渡金属比例(NMC811、NMC90505、NM91)的前驱体,经700℃煅烧8小时获得最终材料。通过扫描电镜-能谱(SEM-EDS)、X射线衍射(XRD)和粒度分析(PSD)表征物化性质
来源:Results in Materials
时间:2025-06-19
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硅藻土添加促进蒸压加气混凝土中11 Å托贝莫来石定向合成及其力学性能提升机制研究
蒸压加气混凝土(AAC)作为轻质节能建材,其核心性能取决于水热合成过程中形成的托贝莫来石(tobermorite)晶体。然而传统AAC中托贝莫来石存在9 Å、11 Å和14 Å三种晶相,其中11 Å相因层间静电作用与离子键的平衡表现出最优力学稳定性。当前AAC抗压强度普遍低于4 MPa的结构应用门槛,且定向合成11 Å相的调控机制尚不明确。墨西哥Aircrete公司与学术团队合作,通过引入天然硅藻土(diatomite)调控CaO/SiO2比例,系统研究了11 Å相形成规律及其对力学性能的影响。研究采用X射线衍射(XRD)定量相分析、扫描电镜(SEM)形貌观察结合力学测试等技术。通过设计0.5
来源:Results in Materials
时间:2025-06-19
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磁控溅射制备CoCrFeNiTi高熵合金薄膜的可调TCR与热电性能研究
在微电子和能源转换领域,薄膜电阻材料的性能直接决定了器件的稳定性和效率。传统材料如镍铬合金(NiCr)易受潮湿环境腐蚀,而氮化钽(TaN)虽耐腐蚀但需复杂工艺调控TCR。高熵合金(HEA)因其独特的成分可调性和多功能性成为研究热点,但如何通过单一靶材溅射实现低TCR与高热电性能的协同优化仍是挑战。为解决这一问题,来自中国的研究团队在《Results in Surfaces and Interfaces》发表研究,通过DC磁控溅射技术制备Co0.22Cr0.23Fe0.29Ni0.2Ti0.06高熵合金薄膜,系统探究了溅射功率(100-1000 W)和时间(180-720 s)对薄膜结构、成分及
来源:Results in Surfaces and Interfaces
时间:2025-06-19
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表面活性剂调控草酸钙纳米颗粒成核机制及尺寸效应的反应结晶研究
草酸钙是肾结石的主要成分,其纳米颗粒的形成机制与尺寸控制对理解病理过程和开发抑制剂至关重要。目前,反应结晶法虽能合成纳米颗粒,但存在成核路径不明确、颗粒易团聚等问题。传统研究多聚焦宏观晶体,对纳米尺度成核动力学与表面活性剂调控机制的关联缺乏系统认知。为揭示这一机制,研究人员通过反应结晶法合成草酸钙纳米颗粒,采用经典成核理论(CNT)分析诱导时间与过饱和度的关系,并引入阳离子表面活性剂CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)和阴离子表面活性剂SDS(十二烷基硫酸钠)调控成核过程。研究通过电导率法实时监测成核动力学,结合动态光散射(DLS)量化颗粒尺寸分布,论文发表于《Results in Chemist
来源:Results in Chemistry
时间:2025-06-19
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基于印楝和诃子树皮填料的生物复合材料开发与表征及其可持续应用研究
随着全球塑料污染问题日益严峻,开发可降解的环保材料成为研究热点。传统石油基塑料难以降解,而纯生物基材料往往机械性能不足。如何利用农业废弃物制备兼具良好力学性能和可降解性的复合材料,是当前材料科学领域的重要挑战。为解决这一问题,来自孟加拉国达卡的研究团队创新性地选用两种具有药用价值的植物——印楝(Neem)和诃子(Arjuna)的树皮作为填料,通过手工铺层法制备了三种生物复合材料:纯印楝填料复合物(NFC)、纯诃子填料复合物(AFC)及两者混合的NAFC。研究采用多尺度表征方法系统评估了材料的性能,相关成果发表在《Results in Surfaces and Interfaces》期刊。关键技
来源:Results in Surfaces and Interfaces
时间:2025-06-19
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热遥感反演地表温度及其与水文气象变量的关系研究——以印度古吉拉特邦萨巴尔马蒂盆地为例
在全球气候变化加剧的背景下,半干旱地区的水资源压力与地表能量失衡问题日益突出。印度古吉拉特邦的萨巴尔马蒂盆地作为典型半干旱区域,其地表温度(Land Surface Temperature, LST)的升高直接影响着水文循环和生态系统稳定性。过去30年间,该区域经历了显著的工业化与城市化进程,混凝土结构的扩张导致热岛效应加剧,而降水模式的改变进一步威胁着农业灌溉和饮用水供应。如何量化地表温度变化及其驱动因素,成为协调区域发展与生态平衡的关键科学问题。针对这一挑战,国内研究人员通过多源卫星遥感数据,系统分析了萨巴尔马蒂盆地1990-2020年间LST的时空演变规律。研究团队采用Landsat 5
来源:Results in Earth Sciences
时间:2025-06-19
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基于Dar Zarouk参数的尼日利亚Emure Ekiti地区含水层完整性评价与地下水潜力三维建模研究
在尼日利亚西南部埃基蒂州的Emure Ekiti地区,管道供水的短缺迫使当地居民依赖可能受污染的地表水,导致水传播疾病风险加剧。这一现象在非洲基底岩广泛分布的地区尤为典型——基底岩含水系统的不连续性使得地下水开发极具挑战性。传统"试错法"钻井成本高昂,而基底岩风化层与断裂带的非均质性更增加了找水难度。为此,研究人员开展了一项创新性研究,通过地球物理勘探技术揭示该地区含水层特征,相关成果发表在《Results in Earth Sciences》上。研究团队采用Schlumberger电极配置的垂直电测深(VES)技术,在83个测点采集数据,通过曲线匹配、计算机迭代和地质电性参数分析,构建了三维
来源:Results in Earth Sciences
时间:2025-06-19
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西孟加拉邦科奇比哈尔地区土地利用变化及其对地表温度影响的遥感与GIS评估
在全球气候变化和快速城市化的双重压力下,土地利用/覆被变化(LULC)已成为影响区域气候的关键因素。印度作为发展中大国,其城市化进程伴随着大规模的植被减少和热环境恶化,但针对西孟加拉邦等典型农业区的研究仍存在空白。科奇比哈尔作为该邦经济欠发达地区,正经历着农业集约化与城市扩张的双重转型,其LULC变化对地表温度(LST)的影响机制亟待阐明。为解答这一科学问题,获得大学基金委员会(UGC)资助的研究团队开展了为期30年(1991-2021)的纵向研究。通过多时相Landsat卫星影像分析,结合地面验证,首次系统揭示了该地区LULC转型特征及其热环境效应。研究成果发表于地学领域期刊《Results
来源:Results in Earth Sciences
时间:2025-06-19
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基于LSTM的机器学习水文模型在印度尼西亚Jatigede水库流域的应用与极端事件预测挑战
水文预测是水资源管理和生态保护的核心课题,但在热带地区却面临独特挑战。印度尼西亚Jatigede水库流域作为典型代表,长期受困于观测设施不足与降雨-径流响应的高度变异性。传统水文模型在此类数据稀缺区域往往表现不佳,而日益丰富的卫星数据与新兴机器学习技术的结合,为解决这一难题提供了全新思路。来自国内研究团队的最新研究发表在《Results in Earth Sciences》,首次将长短期记忆网络(Long Short-Term Memory, LSTM)应用于Jatigede流域水文建模。这项开创性工作整合了全球降水测量计划(GPM)的卫星降雨数据、当地气象站观测资料以及12年实测流量记录,构
来源:Results in Earth Sciences
时间:2025-06-19
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电子束熔炼与区域熔炼制备Nb-Ti-Al系合金的微观结构、相组成及抗氧化性能优化研究
在航空发动机和能源装备领域,高温环境下的材料性能退化始终是制约设备寿命的瓶颈问题。传统TiAl和NiAl基合金虽具有轻量化优势,但在1200℃以上高温氧化环境中表现欠佳,而Nb基合金虽具备优异的高温强度却面临加工难题。这种"鱼与熊掌不可兼得"的材料困境,促使科学家们将目光投向Nb-Ti-Al三元体系——通过巧妙组合铌的高温稳定性、钛的轻量化特性与铝的抗氧化潜力,试图打造新一代超高温结构材料。乌克兰国家技术大学团队在《Results in Materials》发表的研究中,创新性地采用电子束熔炼(EBM)和区域熔炼(ZM)两种先进制备技术,系统研究了Nb-Ti-Al合金的微观结构演化规律与高温抗
来源:Results in Materials
时间:2025-06-19
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养护工艺对三种不同类型混凝土力学性能及孔隙结构特性的影响研究
在全球基础设施建设中,混凝土作为核心材料面临着严峻的环境挑战,尤其是硫酸盐侵蚀和氯离子渗透导致的耐久性退化问题。尽管硫酸盐抗蚀水泥(SRC)因其低铝酸三钙(C3A)含量被广泛应用于海洋工程和地下结构,但其长期性能仍高度依赖养护条件。然而,实际工程中连续水浸养护往往难以实现,而替代养护方法的有效性缺乏系统评估。这一矛盾促使研究人员探索不同养护工艺对混凝土性能的影响机制,以填补理论空白并指导工程实践。为回答这一问题,国内研究人员在《Results in Materials》上发表了一项开创性研究,通过对比水浸养护(Method I)和控湿养护(Method II,22°C、80% RH,每日两次洒
来源:Results in Materials
时间:2025-06-19
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AA5083铝合金Al-SiC增强搅拌摩擦焊接工艺参数对力学性能及腐蚀行为的影响机制研究
在船舶制造和化工储罐等严苛腐蚀环境中,AA5083铝合金因其优异的耐海水腐蚀性能成为关键结构材料。然而传统熔焊会导致热裂纹、气孔等问题,而常规搅拌摩擦焊接(FSW)虽能避免熔化缺陷,却面临热机械影响区(TMAZ)强度下降、晶间腐蚀敏感的挑战。更棘手的是,焊接参数与增强相添加的协同效应对性能的影响机制尚不明确,这直接制约着海洋装备焊接接头的可靠性提升。针对这一技术瓶颈,研究人员创新性地采用球磨法制备Al-SiC复合粉末作为增强相,通过设计L18正交实验,系统研究了SiC含量(5/15 wt%)、旋转速度(700/800/900 rpm)和焊接速度(20/40/60 mm/min)对AA5083焊
来源:Results in Materials
时间:2025-06-19
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基于机器学习的胆碱氯化物低共熔溶剂传输与热力学性质预测研究
在绿色化学和可持续材料研发领域,低共熔溶剂(DES)因其可调制的物理化学性质和环境友好特性备受关注。然而,传统实验方法筛选DES配方耗时耗力,且难以建立组分-性质的定量关系。特别是胆碱氯化物基DES作为最常用体系,其密度、粘度和离子电导率等关键参数的高通量预测仍面临挑战。为突破这一瓶颈,研究人员开展了基于机器学习的系统性研究。通过整合582组密度、361组粘度和100余组离子电导率实验数据,结合RDKit计算的分子描述符,构建了包含线性模型、树模型和神经网络在内的10种算法体系。研究创新性地采用Stacked Models集成策略,并引入SHAP值解析特征贡献度。关键技术方法包括:1) 通过文
来源:Results in Materials
时间:2025-06-19
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聚多巴胺修饰聚四氟乙烯纳米颗粒增强电镀复合涂层的亲水性及铝合金耐腐蚀性能研究
铝合金因其轻质高强等特性广泛应用于航空航天等领域,但其在含Cl-的潮湿环境中极易发生点蚀,导致设备寿命缩短。传统聚四氟乙烯(PTFE)颗粒虽具有卓越的耐腐蚀性,但因表面能极低难以在电镀液中稳定分散,常规改性方法如等离子体处理成本高且破坏材料结构。如何在不改变PTFE本征性能的前提下提升其分散性并实现高含量复合,成为亟待解决的技术难题。针对这一挑战,国内研究人员在《Results in Surfaces and Interfaces》发表研究,创新性地采用多巴胺(DA)在PTFE表面自聚合形成聚多巴胺(PDA)薄膜。通过优化DA聚合时间(24 h)和温度(35°C),使PTFE@PDA水接触角从
来源:Results in Surfaces and Interfaces
时间:2025-06-19
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磁性可回收NiFe2
O4
/TiO2
/ZrO2
三元纳米复合材料在可见光催化降解染料及抗菌应用中的协同效应研究
随着纺织工业的快速发展,有机染料废水污染已成为全球性环境难题。传统处理方法对Alizarin Red S等蒽醌类染料的降解效率低下,且无法有效杀灭水中的病原微生物。更棘手的是,常用光催化剂如TiO2仅能利用4%的紫外光谱,而ZrO2虽成本低廉却存在电子-空穴复合率高的问题。如何开发兼具可见光响应、高效电荷分离和易回收特性的多功能材料,成为环境催化领域的研究热点。为解决这一系列问题,研究人员通过创新性地将磁性镍铁氧体(NiFe2O4)、二氧化钛(TiO2)和二氧化锆(ZrO2)复合,构建了三元纳米催化体系。该研究采用溶胶-凝胶法合成NiFe2O4,共沉淀法制备ZrO2,并通过机械混合获得最终复合
来源:Results in Surfaces and Interfaces
时间:2025-06-19
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基于羊毛蛋白水解物的生物多肽分散剂提升水性涂料中黄色氧化铁稳定性的研究
在涂料工业中,氧化铁黄(α-FeOOH)因其优异的着色力和耐光性被广泛应用,但其高表面能导致的颗粒团聚问题严重制约了水性体系的应用性能。传统合成分散剂虽能缓解这一问题,却存在环境负担和成本瓶颈。随着环保法规日益严格,开发基于生物质的可持续分散方案成为行业迫切需求。研究人员创新性地将目光投向羊毛这一天然蛋白资源。通过碱性水解工艺制备的部分水解蛋白(HP)溶液,富含分子量1788 Da的多肽混合物,其分子结构中的氨基和羧基为颜料分散提供了理想的锚定位点。研究团队采用动态光散射(DLS)证实,添加HP的IOY水基浓缩液(035Y)平均粒径仅841.6 nm,显著优于商用分散剂样品(045Y)的852
来源:Results in Chemistry
时间:2025-06-19
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Rhecktophyllum camerunense植物纤维的多尺度湿-力学行为建模及其在复合材料中的应用研究
在追求可持续发展的今天,天然植物纤维因其轻质、可再生的特性,正逐步取代玻璃纤维成为复合材料中的理想增强材料。然而,这些纤维的"亲水性"却成了阿喀琉斯之踵——潮湿环境下,水分渗透会导致纤维膨胀、界面剥离,最终使复合材料力学性能断崖式下跌。Rhecktophyllum camerunense(RC)纤维自2008年被发现以来,虽展现出替代玻璃纤维的潜力,但其湿-力学行为机制始终是未解之谜。为了破解这一难题,研究人员开展了一项开创性的多尺度研究。通过构建同心圆柱模型(CC-model),他们首次揭示了RC纤维从化学成分(纤维素、半纤维素、木质素)到细胞壁层(S1、S2、S3)的跨尺度湿-力学响应规律
来源:Results in Materials
时间:2025-06-19
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基于DInSAR的印度赞斯卡谷地冰川表面二维速度监测:揭示冰川动力学与气候变化响应机制
冰川作为地球气候系统的"温度计",其表面流速变化直接反映全球变暖背景下冰冻圈的响应机制。在印度喜马拉雅山脉的赞斯卡谷地,Pensilungpa等冰川的加速消融不仅威胁区域水资源安全,还可能引发冰湖溃决等次生灾害。然而,传统地面监测手段难以覆盖这片地形复杂的偏远区域,而现有遥感研究多局限于单视角线速度测量,无法揭示冰川三维运动本质。针对这些挑战,中国研究人员在《Results in Earth Sciences》发表创新成果,通过差分合成孔径雷达干涉测量(Differential Interferometric Synthetic Aperture Radar, DInSAR)技术,首次实现该区
来源:Results in Earth Sciences
时间:2025-06-19
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FeNi1.5
CrCu0.5
高熵合金的沉淀处理与冷轧协同调控:微观结构优化与力学性能提升
高熵合金作为打破传统合金设计理念的新材料体系,其多主元特性带来的独特性能一直备受关注。然而,如何通过工艺调控实现强度与塑性的协同提升,仍是制约其工程应用的瓶颈问题。特别是对于面心立方(FCC)结构的高熵合金,虽然具备良好塑性,但强度往往不足。近期,研究人员通过创新的"沉淀处理+冷轧"工艺组合,在FeNi1.5CrCu0.5高熵合金中实现了突破性进展。传统高熵合金强化多依赖固溶强化或晶粒细化,但往往以牺牲塑性为代价。该研究团队另辟蹊径,通过真空感应熔炼制备合金后,设计了两步热处理:先在1080℃均匀化处理消除成分偏析,再通过800℃长时间保温诱导Cr23C6碳化物析出。这种"先析出后变形"的创新
来源:Results in Materials
时间:2025-06-19
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醇溶剂调控天然埃洛石负载碘氧化铋的晶相与形貌及其光催化性能研究
在环境污染治理和清洁能源开发需求日益迫切的背景下,可见光响应型光催化剂成为研究热点。铋基半导体材料因其独特的层状结构和适宜的带隙宽度备受关注,其中碘氧化铋(BiOI)具有1.7-1.9 eV的窄带隙,能有效利用可见光。然而,BiOI面临载流子复合率高、易团聚等瓶颈问题。通过载体负载和溶剂调控改善其性能成为突破方向,但天然矿物载体与溶剂协同作用机制尚不明确。为解决上述问题,来自印尼的研究团队在《Results in Materials》发表研究,首次采用Gamalama火山土壤提取的天然埃洛石(HAL)为载体,系统考察乙醇、乙二醇和甘油三种醇溶剂对BiOI/HAL复合材料结构性能的影响。研究通过
来源:Results in Materials
时间:2025-06-19