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An aqueous magnesium-ion hybrid supercapacitor operated at-50℃

Green Energy & Environment 2024年第4期9卷 702-712页

作者： Guoshen Yang Gangrui Qu Chi Fang Jie Deng Xianqi Xu yinghao xie Tian Sun Yachao Zhu Jiaxin Zheng Hang Zhou School of Electronic and Computer Engineering Peking University Shenzhen Graduate SchoolShenzhen518055China School of Advanced Materials Peking University Shenzhen Graduate SchoolShenzhenChina College of Food and Biological Engineering Chengdu UniversityChengdu610106China Institute Charles Gerhardt Montpellier UMR 5253Universitae MontpellierMontpellierCC 1502France

The recent advances in aqueous magnesium-ion hybrid supercapacitor(MHSC)have attracted great attention as it brings together the benefits of high energy density,high power density,and synchronously addresses cost and safety issues.However,the freeze of aqueous electrolytes discourages aqueous MHSC from operating at low-temperature conditions.Here,a low-concentration aqueous solution of 4 mol L^(-1) Mg(ClO_(4))_(2) is devised for its low freezing point(-67℃)and ultra-high ionic conductivity(3.37 mS cm^(-1) at-50℃).Both physical characterizations and computational simulations revealed that the Mg(ClO_(4))_(2) can effectively disrupt the original hydrogen bond network among water molecules via transmuting the electrolyte structure,thus yielding a low freezing point.Thus,the Mg(ClO_(4))_(2) electrolytes endue aqueous MHSC with a wider temperature operation range(-50℃–25℃)and a higher energy density of 103.9 Wh kg^(-1) at 3.68 kW kg^(-1) over commonly used magnesium salts(i.e.,MgSO_(4) and Mg(NO_(3))_(2))electrolytes.Furthermore,a quasi-solid-state MHSC based on polyacrylamide-based hydrogel electrolyte holds superior low-temperature performance,excellentﬂexibility,and high safety.This work pioneers a convenient,cheap,and eco-friendly tactic to procure low-temperature aqueous magnesium-ion energy storage device.

关键词： Low-concentration aqueous electrolyte Anti-freezing property Magnesium-ion hybrid supercapacitor High energy density

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Effects of Metal Cations and Counter Anions on the Structural Stability of Isoquinoline-Based Metallo-Supramolecular Cages

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Chinese Journal of Chemistry 2023年第21期41卷 2793-2800页

作者： Zhi Chen yinghao xie Heng Wang Xiujun Yu Xiaopeng Li College of Chemistry and Environmental Engineering Shenzhen UniversityShenzhenGuangdong518060 China Shenzhen University General Hospital Shenzhen University Clinical Medical AcademyShenzhenGuangdong518055 China

Metallo-supramolecular architectures that are constructed by coordination-driven self-assembly have received tremendous attention on account of their diverse yet molecular-level precise structures and broad applications.Of particular,metal cations and counter anions are fundamentally important in terms of self-assembly,characterization and property;however,their effects on the structural stabilities of metallo-supramolecular architectures have seldom been investigated.To address this issue,herein,a series of octahedral metallo-cages that are capable of tolerating with five metal cations(Pd^(2+),Cu^(2+),Ni^(2+),Co^(2+)and Zn^(2+)),and five counter anions(ClO_(4)^(–),OTf^(–),BF_(4)^(–),NTf_(2)^(–)and NO_(3)^(–))are constructed by the coordination-driven self-assembly of a well-designed tritopic isoquinoline-based ligand with corresponding metal salts.Structural stability studies show that metal cations and counter anions play a critical role in the stability of the resulting cages depending on their coordination abilities and stacking manners.This work provides deep insights in the ever-diversifying field of metallo-supramolecular chemistry,and will enable us to design more sophisticated assembled structure with desired function.

关键词： Supramolecular chemistry Structural stability Isoquinoline Octahedral cages Coordination-driven self-assembly

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定向循环技术回收制锂的研究进展

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电池 2024年第1期54卷 111-115页

作者：李爱霞余海军谢英豪广东邦普循环科技有限公司广东佛山528137

从退役锂离子电池中回收锂是解决锂资源短缺的重要途径之一。从退役锂离子电池产业链出发,分别研究退役三元正极材料和磷酸铁锂(LiFePO_(4))锂离子电池中定向循环回收制锂的技术进展,分析不同技术优缺点,并展望该工艺的发展趋势和前景... 详细信息

从退役锂离子电池中回收锂是解决锂资源短缺的重要途径之一。从退役锂离子电池产业链出发,分别研究退役三元正极材料和磷酸铁锂(LiFePO_(4))锂离子电池中定向循环回收制锂的技术进展,分析不同技术优缺点,并展望该工艺的发展趋势和前景。三元正极材料锂离子电池前端提锂工艺有助于提高锂回收率,磷酸铁锂锂离子电池湿法回收有较高的锂回收率。同时,提出构建高效低成本浸出体系、优化低温焙烧体系,构建全链条一体化定向循环低碳回收体系的设想。

关键词：退役锂离子电池定向循环技术(DRT) 回收火法冶金浸出锂回收

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深圳市成人B期心力衰竭患病情况流行病学调查

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中国慢性病预防与控制 2024年第5期32卷 343-348+352页

作者：柯雪雯吕德良吴肖冰刘晓颖彭轲谢凤珠谢尉谢雨欣尚庆刚闵芊玲武小艳符紫薇温熙麟曾倩谢颖豪奉水东赵志广李镒冲南华大学衡阳医学院公共卫生学院中国医学科学院阜外医院深圳医院国家心血管疾病临床医学研究中心·深圳深圳市心血管病防治中心深圳市慢性病防治中心心脑血管疾病与糖尿病防控科汕头市中心医院医院感染管理科

目的了解深圳市成人B期心力衰竭的流行病学特征及相关影响因素，为心力衰竭防控政策的制定提供参考依据。方法数据来源于2021年深圳市心力衰竭流行病学调查，采用多阶段分层随机抽样的方法，对6 128名≥18岁深圳市常住居民进行一般信... 详细信息

目的了解深圳市成人B期心力衰竭的流行病学特征及相关影响因素，为心力衰竭防控政策的制定提供参考依据。方法数据来源于2021年深圳市心力衰竭流行病学调查，采用多阶段分层随机抽样的方法，对6 128名≥18岁深圳市常住居民进行一般信息问卷调查、身体测量和超声心动图检查，获取心脏结构及功能相关信息。使用R 4.1.3软件进行基于复杂抽样设计的Rao-Scottχ2检验、多因素二分类logistic回归和无序多分类logistic回归，并进行敏感性分析。结果加权后，深圳市成人B期心力衰竭患病率为14.45%（95%CI:12.88%～16.12%），心脏结构和功能均异常、仅结构异常和仅功能异常的患病率分别为1.33%（95%CI:0.92%～1.84%）、9.77%（95%CI:8.44%～11.23%）和3.35%（95%CI:2.80%～3.96%）。多因素分析结果显示，45～64岁（OR=1.51）、65岁及以上（OR=2.85）、离退休或无业或失业（OR=1.63）、超重（OR=2.11）、肥胖（OR=4.09）、高血压（OR=1.65）和其他心血管疾病（OR=4.27）与B期心力衰竭高风险相关，血脂异常（OR=0.77）与B期心力衰竭低风险相关，均有统计学意义（P<0.05）。结论深圳市B期心力衰竭普遍流行，应积极采取措施预防或延缓其进展为有症状性心力衰竭。

关键词： B期心力衰竭流行病学患病率

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超重、肥胖与高血压对B期心力衰竭患病的交互作用分析

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中国慢性病预防与控制 2024年第4期32卷 260-263,268页

作者：谢颖豪吕德良彭轲刘晓颖曾倩柯雪雯周桂丽钟新波江勇赵志广吴成秋李镒冲南华大学衡阳医学院公共卫生学院湖南省衡阳421001 中国医学科学院阜外医院深圳医院国家心血管疾病临床医学研究中心·深圳深圳市心血管病防治中心广东省深圳518057 深圳市慢性病防治中心心脑血管疾病与糖尿病防控科广东省深圳518020 中国医学科学院阜外医院深圳医院超声科

目的了解超重、肥胖与高血压的交互作用对B期心力衰竭患病风险的影响,为科学合理预防或延缓心力衰竭病情提供科学依据。方法数据来源于2021年深圳市心力衰竭流行病学调查,采用分层随机抽样的方法,对6080名≥18岁深圳市常住居民进行一般... 详细信息

目的了解超重、肥胖与高血压的交互作用对B期心力衰竭患病风险的影响,为科学合理预防或延缓心力衰竭病情提供科学依据。方法数据来源于2021年深圳市心力衰竭流行病学调查,采用分层随机抽样的方法,对6080名≥18岁深圳市常住居民进行一般信息问卷调查、身体测量和超声心动图检查。采用R 4.2.1进行χ^(2)检验,用logistic模型分析超重、肥胖与高血压对B期心力衰竭患病的影响,用相乘与相加模型分析超重、肥胖与高血压的交互作用。计算相对超额危险度(RERI)、交互作用归因比(API)、交互作用指数(SI)。结果B期心衰患者940例(15.46%),高血压患者1650例(27.14%),超重患者1985例(32.65%),肥胖患者734例(12.07%)。多因素logistic回归分析模型调整混杂因素后结果显示,超重、肥胖与高血压不存在相乘交互作用(超重OR=1.36,95%CI:0.95~1.94,肥胖OR=1.37,95%CI:0.90~2.09)。超重、肥胖与高血压对B期心力衰竭的患病风险存在正向相加交互作用,超重与高血压的交互作用RERI、API和SI分别为0.98(95%CI:0.31~1.65)、0.33(95%CI:0.14~0.51)和1.97(95%CI:1.17~3.30),肥胖与高血压交互作用的RERI、API和SI分别为2.41(95%CI:0.66~4.16)、0.37(95%CI:0.17~0.58)和1.81(95%CI:1.19~2.74)。结论超重、肥胖与高血压可能存在相加交互作用,同时控制高血压与体质指数在正常水平可能会协同预防或延缓B期心力衰竭的发生。

关键词：体质指数高血压心力衰竭交互作用

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基于转录组学探讨心力衰竭和认知障碍的共同分子特征

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岭南心血管病杂志 2024年第1期30卷 57-66页

作者：曾倩石瑀彭轲刘晓颖张奎柯雪雯谢颖豪奉水东韩桂圆李镒冲南华大学衡阳医学院公共卫生学院湖南衡阳421001 中国医学科学院阜外医院深圳医院、国家心血管疾病临床医学研究中心·深圳广东深圳518057

目的利用生物信息学技术探究心力衰竭(heart failure,HF)和认知障碍共同的生物学过程及基因特征,为后续分子机制研究提供思路。方法从基因表达综合数据库(gene expression omnibus,GEO)下载HF数据集GSE116250和认知障碍数据集GSE1220... 详细信息

目的利用生物信息学技术探究心力衰竭(heart failure,HF)和认知障碍共同的生物学过程及基因特征,为后续分子机制研究提供思路。方法从基因表达综合数据库(gene expression omnibus,GEO)下载HF数据集GSE116250和认知障碍数据集GSE122063,鉴定出共同差异表达基因后,进行基因本体论(gene ontology,GO)富集分析,再应用String数据库和Cytoscape软件构建蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein interaction,PPI)网络筛选出中枢基因,在外部HF数据集GSE57338和认知障碍数据集GSE33000中验证中枢基因的表达,从JASPER和RegNetwork数据库中获得潜在的转录因子(transcription factor,TF)和微小RNA(micro RNA,miR)构建分子共调控网络。结果共筛选出387个上调和388个下调差异基因(differential expressed genes,DEGs),主要富集在发育过程、细胞运动调节和主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex,MHC)Ⅱ类蛋白复合物组装通路上。通过PPI网络鉴定出8个中枢基因(HLA-F、HLA-E、HLA-B、HLA-DRA、B2M、HLA-DQA1、HLADQB1、HSPA1A),主要通过内源性和外源性抗原加工和提呈通路激活免疫应答。在共调控网络中,FOXC1、GATA2、NFIC、NFYA、核转录因子-κB(nuclear factor-κB,NF-κB)1、miR-10是调控中枢基因的关键TFs和miR,潜在的NF-κB1/HLA-E/miR-10调控轴被认为在HF与认知障碍发展中发挥着重要作用。结论本研究结果表明免疫调节可能在HF患者发生认知障碍的过程中发挥重要作用,可为研究“心-脑轴交互作用”提供新见解,但仍需进一步的分子生物学验证及人群研究证据。

关键词：心力衰竭认知障碍中枢基因分子共调控网络生物信息学分析

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车用动力电池回收技术进展

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中国有色金属学报 2014年第2期24卷 448-460页

作者：余海军谢英豪张铜柱广东邦普循环科技有限公司佛山528244 中国汽车技术研究中心天津300300

近年来,作为高能汽车动力电池的镍氢电池和锂离子电池凭借其能量密度高、充放电速度快、循环寿命长以及无污染等优点得到快速发展。但经过数百至上千次的循环充放电后其容量下降并最终报废,从保护环境、节约自然资源角度看,回收电池再... 详细信息

近年来,作为高能汽车动力电池的镍氢电池和锂离子电池凭借其能量密度高、充放电速度快、循环寿命长以及无污染等优点得到快速发展。但经过数百至上千次的循环充放电后其容量下降并最终报废,从保护环境、节约自然资源角度看,回收电池再利用成为必然。作者总结了近年来国内外回收利用锂离子电池和镍氢电池的方法,包括湿法工艺、火法工艺和联合工艺等,并对各工艺作出了评价;概述了研究现状中存在的二次污染、安全性问题与解决方法和回收制备产物的种类,为中国未来动力电池回收利用奠定基础。

关键词：动力电池回收利用分离湿法冶金火法冶金

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基于退役量预测下动力电池梯次与循环利用碳足迹分析

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环境工程 2023年第S2期41卷 807-811,818页

作者：吴奔奔余海军谢英豪张学梅刘颖珊广东邦普循环科技有限公司广东佛山528137 广东省电池循环利用企业重点实验室广东佛山528137 湖南大学机械与运载工程学院长沙410082

新能源汽车产业茁壮成长带来了动力电池大规模退役潮的快速到来,对不同种类的动力电池基于碳足迹角度的回收利用分析是十分有必要的。本文对NCM与LFP 2种动力电池按照梯次利用或循环利用的2种路径进行情景分析,数据分析表明NMC动力电池... 详细信息

新能源汽车产业茁壮成长带来了动力电池大规模退役潮的快速到来,对不同种类的动力电池基于碳足迹角度的回收利用分析是十分有必要的。本文对NCM与LFP 2种动力电池按照梯次利用或循环利用的2种路径进行情景分析,数据分析表明NMC动力电池通过循环利用更有利于碳减排;而LFP动力电池通过梯次利用更利于碳减排。且根据斯坦福估算模型计算了未来的动力电池退役量,并根据碳足迹计算情况分析得出,在遵循最优回收路径的情况下,2026年可实现420万t碳减排收益。

关键词：动力电池碳足迹梯次利用循环利用

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退役动力电池回收再利用碳足迹研究

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环境污染与防治 2023年第8期45卷 1092-1095,1100页

作者：徐加雷余海军谢英豪张学梅吴奔奔广东邦普循环科技有限公司广东佛山528137 广东省电池循环利用企业重点实验室广东佛山528137 湖南大学机械与运载工程学院湖南长沙410082

以《温室气体产品碳足迹量化要求和指南》(ISO 14067:2018)为依据,以等量镍资源生产1 t高镍镍钴锰酸锂(NCM811)电池的正极材料为目标,对新能源汽车动力电池行业退役低镍镍钴锰酸锂(NCM111)电池回收再利用过程的碳足迹进行研究。计算得到... 详细信息

以《温室气体产品碳足迹量化要求和指南》(ISO 14067:2018)为依据,以等量镍资源生产1 t高镍镍钴锰酸锂(NCM811)电池的正极材料为目标,对新能源汽车动力电池行业退役低镍镍钴锰酸锂(NCM111)电池回收再利用过程的碳足迹进行研究。计算得到,通过回收NCM111电池生产1 t NCM811电池的正极材料净温室气体排放量为18.4 t(以CO_(2)当量计),比正常使用原生材料生产1 t NCM811电池的正极材料可以减少36.3%的温室气体排放量。建议NCM811电池正极材料生产过程中关注氢氧化钠和电的温室气体减排。假设全部使用绿色能源,通过回收NCM111电池生产1 t NCM811电池的正极材料净温室气体排放量则将减少90.7%。

关键词：温室气体碳足迹绿色能源退役动力电池

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动力电池再生利用及其企业碳排放分析

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环境工程 2023年第S1期41卷 363-366页

作者：陈江东余海军谢英豪张学梅吴奔奔广东邦普循环科技有限公司广东佛山528137 广东省电池循环利用企业重点实验室广东佛山528137 湖南大学机械与运载工程学院长沙410082

废旧动力电池可通过回收再生利用解决其对环境造成的危害。为确定电池回收再造的环境效益,通过对具有一定产业规模的企业数据进行温室气体核算,量化了企业碳排放直接与间接排放的影响,并将其结果进行深入研究,探索不同工艺对间接排放的... 详细信息

废旧动力电池可通过回收再生利用解决其对环境造成的危害。为确定电池回收再造的环境效益,通过对具有一定产业规模的企业数据进行温室气体核算,量化了企业碳排放直接与间接排放的影响,并将其结果进行深入研究,探索不同工艺对间接排放的影响,建立了高效的减排方法。结果表明:回收企业直接与间接温室气体排放分别占29.8%和70.2%,其中组织使用的产品排放占间接排放的73.9%,另外可先通过共沉淀合成包覆结果,再一次煅烧可得到优异性能的正极材料,并发现优化再造工艺可提高再生材料性能和有效降低15.9%的温室气体排放,再结合导入绿电的方法可使企业更快实现碳中和的目标。

关键词：动力电池回收利用生命周期碳中和碳排放

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