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How to commercialize solid-state batteries:a perspective from solid electrolytes

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National Science Open 2023年第1期2卷 5-12页

作者： Zhuo Li jialong fu Xin Guo School of Materials Science and Engineering State Key Laboratory of Material Processing and Die&Mould TechnologyHuazhong University of Science and TechnologyWuhan 430074China

Lithium-ion batteries with flammable liquid electrolytes and graphite anodes suffer from insufficient energy density and potential safety *** electrolytes are very promising to completely address these issues[1,2],because solid electrolytes that are electrochemically stable with Li metal anodes and compatible with high-voltage cathodes can simultaneously achieve high safety and high energy ***,solid electrolytes can be classified into two groups:solid polymers and inorganic solids,including oxides,sulfides and halides[3].

关键词： solid solids sulfide

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山水林田湖草系统治理观的大理实践研究

云南农业大学学报（社会科学版） 2021年第6期15卷 67-72页

作者：付嘉龙李国春云南农业大学马克思主义学院云南昆明650201 云南农业大学云南省高原特色农业产业研究院云南昆明650201

山水林田湖草系统治理是习近平新时代中国特色社会主义思想生态发展观的重要内容,为生态治理提供了有效路径。云南大理白族自治州(以下简称大理州)牢记习近平总书记对大理州以洱海保护为重点的生态文明建设提出的要求和寄予的期望,将生... 详细信息

山水林田湖草系统治理是习近平新时代中国特色社会主义思想生态发展观的重要内容,为生态治理提供了有效路径。云南大理白族自治州(以下简称大理州)牢记习近平总书记对大理州以洱海保护为重点的生态文明建设提出的要求和寄予的期望,将生态作为立州之本,深入推进生态文明建设,在山水林田湖草系统治理方面进行了实践探索,初步形成了"洱海模式"。通过剖析山水林田湖草系统治理观的哲学基础和科学内涵,结合大理州山水林田湖草系统治理的生动实践,就新发展阶段山水林田湖草系统治理提出对策。

关键词：山水林田湖草系统系统治理生态文明

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聚合物基固体电解质研究进展

科学通报 2022年第9期67卷 842-859页

作者：周晓燕付佳龙李卓郁睿刘松涛李志勇魏璐郭新华中科技大学材料科学与工程学院材料成形与模具技术国家重点实验室武汉430074

聚合物基固体电解质在高能量密度和高安全性固态电池领域具有良好的应用前景.然而,现有的聚合物基固体电解质在应用时仍然面临室温离子电导率低、电解质/电极界面接触差、电化学窗口窄等严峻挑战.本文从聚合物基固体电解质离子电导率的... 详细信息

聚合物基固体电解质在高能量密度和高安全性固态电池领域具有良好的应用前景.然而,现有的聚合物基固体电解质在应用时仍然面临室温离子电导率低、电解质/电极界面接触差、电化学窗口窄等严峻挑战.本文从聚合物基固体电解质离子电导率的提升和界面性能的改善出发,重点阐述聚合物基固体电解质的发展现状及优化策略.首先,从两个方面总结了聚合物基固体电解质离子电导率的定向优化策略:构建连续、定向取向的离子传输路径和缩短离子传输距离;其次,总结了聚合物基固体电解质/电极之间的界面优化策略:构建润湿界面和制作非对称电解质,以降低电解质/电极的界面电阻,提升电解质/电极的界面相容性;最后,对聚合物基固体电解质和固态电池的发展前景进行了展望,并提出了该领域的重点发展方向以及先进的分析测试方法,为聚合物基固体电解质的研究和发展提供全面的了解和深入的指导.

关键词：聚合物基固体电解质锂离子电导率电解质/电极界面固态电池

射频微波功率放大器芯片技术研究进展及发展趋势

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电子科技大学学报 2024年第6期53卷 871-882页

作者：李镇兵黄峻杰张晋荣贾世麟付佳龙吴祥睿李钢孙浩洋文光俊电子科技大学信息与通信工程学院成都611731 电子科技大学信息与软件工程学院成都610054

在对射频微波功率放大器芯片的概念、类型与实现工艺进行全面综述与分类的基础上,聚焦其高频化、线性度改善、能量转换效率提升、带宽扩展以及高集成度封装等关键技术的研究现状与亟待解决的技术问题,深入分析并讨论了各项关键技术的主... 详细信息

在对射频微波功率放大器芯片的概念、类型与实现工艺进行全面综述与分类的基础上,聚焦其高频化、线性度改善、能量转换效率提升、带宽扩展以及高集成度封装等关键技术的研究现状与亟待解决的技术问题,深入分析并讨论了各项关键技术的主流实现方式、典型研发案例以及相关应用利弊,旨在为现代无线通信系统射频前端集成的功率放大器芯片研发提供方法总结与设计参考。最后对射频微波功率放大器芯片技术的发展趋势与行业走向作出了展望。

关键词：射频微波功率放大器芯片高频化效率提升线性度改善带宽扩展高集成度封装

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锂离子电池热失控及其预警方法

科学通报 2023年第33期68卷 4501-4516页

作者：徐振恒周晓燕付佳龙李秋桐谭则杰樊小鹏王志明田兵郭新南方电网数字电网研究院有限公司广州510700 华中科技大学材料科学与工程学院武汉430074 湖北工业大学理学院武汉430068

相较于传统储能器件,锂离子电池具备高能量密度、长循环寿命、无记忆效应等优点,已被广泛应用于便携电子设备、电动汽车以及大规模储能等领域中.然而,随着锂离子电池能量密度的不断提升,其安全性受到极大挑战,电池安全事故频发.热失控... 详细信息

相较于传统储能器件,锂离子电池具备高能量密度、长循环寿命、无记忆效应等优点,已被广泛应用于便携电子设备、电动汽车以及大规模储能等领域中.然而,随着锂离子电池能量密度的不断提升,其安全性受到极大挑战,电池安全事故频发.热失控是导致电池安全性不佳的主要诱因,其受到滥用情况、电池初始状态、工作条件以及电池结构设计的影响,无法完全避免.了解锂离子电池热失控的内在机制和外部特征,对电池热失控进行检测和早期预警,避免热失控引发的灾难性安全事故发生,可显著提升电池安全性.本文系统介绍了锂离子电池热失控的主要诱因(包括电滥用、热滥用、机械滥用等)、热失控发生的过程及早期预警信号和方法(包括电池电压/电阻、温度、压力、气体、声音、烟雾、火焰等).最后,对未来锂离子电池热失控预警的高精度、宽应用范围的发展趋势进行分析和展望.

关键词：锂离子电池热失控早期预警传感器气体

交联聚邻苯二胺对水溶液中Cu(Ⅱ)的电化学去除性能研究

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北京化工大学学报（自然科学版） 2023年第2期50卷 26-37页

作者：卡米来·买买提孟宇付家龙阿孜古丽·木尔赛力木新疆师范大学化学化工学院乌鲁木齐830054 新疆储能与光电催化材料重点实验室乌鲁木齐830054

为了改善导电聚合物基电极材料在电化学还原去除水溶液中Cu(Ⅱ)的效果,采用交联改性法制备了交联聚邻苯二胺(交联PoPD),并采用红外吸收光谱(FT-IR)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、X-射线粉末衍射(XRD)、N_(2)吸脱附曲线(BET)、扫描电子... 详细信息

为了改善导电聚合物基电极材料在电化学还原去除水溶液中Cu(Ⅱ)的效果,采用交联改性法制备了交联聚邻苯二胺(交联PoPD),并采用红外吸收光谱(FT-IR)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、X-射线粉末衍射(XRD)、N_(2)吸脱附曲线(BET)、扫描电子显微镜(SEM)及透射电子显微镜(TEM)等手段对其进行了表征。以交联PoPD涂覆的石墨电极为工作电极,利用电化学还原电沉积法去除水溶液中的Cu(Ⅱ),筛选出电化学还原法的最适宜条件:电极电位为-0.4 V,Cu(Ⅱ)的初始质量浓度为15 mg/L,溶液的初始pH为4,电解时间为10 h,在此条件下Cu(Ⅱ)去除率可达83.28%,并且电沉积过程遵循准一级动力学模型,电极重复使用5次后脱附率保持在94.09%以上。电化学还原法去除Cu(Ⅱ)前后工作电极的SEM、SEM-mapping以及BET测试结果表明:Cu均匀沉积于电极表面,Cu(Ⅱ)的去除为吸附与电沉积的共同结果。以上结果表明交联PoPD在水体重金属离子的电化学法去除方面具有一定的应用潜能。

关键词：聚邻苯二胺交联电沉积去除铜离子

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Effects of organic acids on Cd adsorption and desorption by two anthropic soils

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Frontiers of Environmental Science & Engineering 2013年第1期7卷 19-30页

作者： Jingui WANG jialong LV Yaolong fu College of Resources and Environment Northwest A&F University Yangling 712100 China Key Laboratory of Plant Nutrition and the Agri-environment in Northwest China Ministry of Agriculture Yangling 712100 China

The objective of this experiment was to study the effects of malic, tartaric, oxalic, and citric acid on the adsorption and desorption characteristics of Cd by two typical anthropic soils (lou soil and irrigation-silted soil) in North-west China. Cadmium adsorption and desorption were studied under a range of temperatures (25°C, 30°C, 35°C, 40°C), organic acid concentrations (0.5–5.0 mmol·L−1), and pH values (2–8). The results showed that the Cd adsorption capacity of the lou soil was significantly greater than that of the irrigation-silted soil. Generally, Cd adsorption increased as the temperature increased. In the presence of NaNO3, the adsorption of Cd was endothermic with ΔH values of 31.365 kJ·mol−1 for lou soil and 28.278 kJ·mol−1 for irrigation-silted soil. The endothermic reaction indicated that H bonds were the main driving force for Cd adsorption in both soils. However, different concentrations of organic acids showed various influences on the two soils. In the presence of citric acid, chemical adsorption and van der Waals interactions were the main driving forces for Cd adsorption rather than H bonds. Although the types of organic acids and soil properties were different, the effects of the organic acids on the adsorption and desorption of Cd were similar in the two soils. The adsorption percentage of Cd generally decreased as organic acid concentrations increased. In contrast, the adsorption percentage increased as the pH of the initial solution increased. The exception was that adsorption percentage of Cd increased slightly as oxalic acid concentrations increased. In contrast, the desorption percentage of Cd increased with increasing concentrations of organic acids but decreased as the initial solution pH increased.

关键词： adsorption desorption cadmium organic acids temperature anthropic soil

锂离子电池热失控监测与预警的气敏技术研究进展

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储能科学与技术 2023年第11期12卷 3456-3470页

作者：谭则杰周晓燕徐振恒樊小鹏田兵王志明李秋桐付佳龙李志勇郭新南方电网数字电网研究院有限公司广东广州510700 华中科技大学材料科学与工程学院湖北武汉430074 湖北工业大学理学院湖北武汉430068

锂离子电池具有能量密度高、输出功率大等优点,是目前得到广泛应用的电化学储能器件之一。然而,电池运行过程中的电滥用、热滥用或机械滥用等会导致热失控发生,并进一步引发起火、燃烧甚至爆炸等安全问题,这严重限制了锂离子电池的发展... 详细信息

锂离子电池具有能量密度高、输出功率大等优点,是目前得到广泛应用的电化学储能器件之一。然而,电池运行过程中的电滥用、热滥用或机械滥用等会导致热失控发生,并进一步引发起火、燃烧甚至爆炸等安全问题,这严重限制了锂离子电池的发展。在锂离子电池热失控过程中,其内部会由于化学/电化学反应产生O_(2)、H2、碳氧化合物(CO_(2)、CO)、碳氢化合物(C_(2)H_(4)、CH4等)以及氟类气体(HF等)等特征气体,因此可以通过检测释放的气体组分和浓度对电池热失控行为进行监测和早期预警,从而提升电池安全性。本文对锂离子电池热失控的引发方式、产气机理、产气成分及其用于热失控早期预警的气敏技术研究进展进行综述。在此基础上,对热失控特征气体及其传感技术进行总结,并提出未来电池热失控早期预警的气体传感技术的发展思路。

关键词：锂离子电池热失控早期预警产气

Small molecule interfacial cross-linker for highly efficient two-dimensional perovskite solar cells

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Journal of Energy Chemistry 2022年第5期31卷 35-41页

作者： Hongming Hou Taotao Hu fu Zhang Rui Liu jialong He Chang Liu Yue Yu Dong Chen Qiaofeng Wu Meng Zhang Hua Yu Institute of Photovoltaics Southwest Petroleum UniversityChengdu 610500SichuanChina

The nonradiative recombination of charge carriers at the hole transport layer(HTL)/perovskite interface generally induces remarkable performance loss of the inverted two-dimensional perovskite solar cells(2D PSCs). Herein, a cross-linkable small molecule of 2-mercaptoimidazole(2-MI) was introduced into the nickel oxide(NiO_(x))/2D perovskite interface. Experiments have confirmed the formation of Ni-N covalent bond by N atom in the 2-MI and Ni in the NiO_(x) and the coordinating between S atom of 2-MI and under-coordinated Pb^(2+) near to the NiO_(x)/perovskite interface, which contributes to creating a crosslinking between NiO_(x)/perovskite interface to restrain charge carrier recombination and enhance the extraction of hole carriers at the interface. Besides, the 2-MI modification layer is also beneficial for promoting the crystallinity of 2D perovskite. Consequently, the inverted 2D PSCs with 2-MI modification achieved the best power conversion efficiency of 15%. This paves a route to acquire highly efficient 2D PSCs by constructing a cross-linking at the NiO_(x)HTL/2D perovskite interface.

关键词： 2D perovskite Perovskite solar cells Small molecule Interfacial cross-linking Nickel oxide