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Iodine Promoted Ultralow Zn Nucleation Overpotential and Zn-Rich Cathode for Low-Cost, Fast-Production and High-Energy Density Anode-Free Zn-Iodine Batteries

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Nano-Micro Letters 2022年第12期14卷 373-386页

作者： Yixiang Zhang Lequan Wang Qingyun Li Bo Hu Junming Kang Yuhuan Meng zedong zhao Hongbin Lu State Key Laboratory of Molecular Engineering of Polymers Department of Macromolecular ScienceFudan University2005 Songhu RoadShanghai 200438People’s Republic of China Yiwu Research Institute of Fudan University Chengbei RoadYiwu CityZhejiang 322000People’s Republic of China

The anode-free design is a promising strategy to increase the energy density of aqueous Zn metal batteries(AZMBs).However,the scarcity of Zn-rich cathodes and the rapid loss of limited Zn greatly hinder their commercial *** address these issues,a novel anode-free Zniodine battery(AFZIB)was designed via a simple,low-cost and scalable *** plays bifunctional roles in improving the AFZIB overall performance:enabling high-performance Zn-rich cathode and modulating Zn deposition *** the cathode side,the ZnI_(2) serves as Zn-rich cathode *** graphene/polyvinyl pyrrolidone heterostructure was employed as an efficient host for ZnI_(2) to enhance electron conductivity and suppress the shuttle effect of iodine *** the anode side,trace I_(3)^(−) additive in the electrolyte creates surface reconstruction on the commercial Cu *** in situ formed zincophilic Cu nanocluster allows ultralow-overpotential and uniform Zn deposition and superior reversibility(average coulombic efficiency>99.91% over 7,000 cycles).Based on such a configuration,AFZIB exhibits significantly increased energy density(162 Wh kg^(−1)) and durable cycle stability(63.8% capacity retention after 200 cycles)under practical application *** the low cost and simple preparation methods of the electrode materials,this work paves the way for the practical application of AZMBs.

关键词： Zn metal battery Zn deposition Zn-rich cathode Anode-free Energy density

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麦尔兹窑富氧煅烧的生产实践

山西冶金 2024年第4期47卷 162-164页

作者：李原野吴海东王洪军张学武赵泽东陈妍唐山钢铁集团有限责任公司河北唐山063606

以某钢厂麦尔兹石灰窑为研究对象,基于其工艺特点,从石灰产量、煤气消耗、石灰质量、废气排放等方面开展富氧煅烧生产实践。富氧煅烧可优化生产指标,加快煤气燃烧速率,提高火焰温度,增强窑内的辐射能力。实践结果表明:将富氧气体φ(O_(... 详细信息

以某钢厂麦尔兹石灰窑为研究对象,基于其工艺特点,从石灰产量、煤气消耗、石灰质量、废气排放等方面开展富氧煅烧生产实践。富氧煅烧可优化生产指标,加快煤气燃烧速率,提高火焰温度,增强窑内的辐射能力。实践结果表明:将富氧气体φ(O_(2))控制在29%左右可以取得最好的经济效益;富氧煅烧同传统助燃空气煅烧相比,可提高日产75 t,降低助燃空气量25%~35%,节约转炉煤气消耗35.92 m3/t,降低废气排放量19%。

关键词：麦尔兹窑富氧煅烧助燃空气石灰

Resilience-Oriented Load Restoration Method and Repair Strategies for Regional Integrated Electricity-Natural Gas System

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Energy Engineering 2024年第4期121卷 1091-1108页

作者： Keqiang Wang Pengyang zhao Changjian Wang Zimeng Zhang Yu Zhang Jia Lu zedong Yang Baicheng Power Supply Company State Grid Jilin Electric Power Co.Ltd.Baicheng137000China School of Electrical Engineering Northeast Electric Power UniversityJilin132012China

The rising frequency of extreme disaster events seriously threatens the safe and secure operation of the regional integrated electricity-natural gas system(RIENGS).With the growing level of coupling between electric and natural gas systems,it is critical to enhance the load restoration capability of both *** paper proposes a coordinated optimization strategy for resilience-enhanced RIENGS load restoration and repair scheduling and transforms it into a mixed integer second-order cone programming(MISOCP)*** proposed model considers the distribution network reconfiguration and the coordinated repair strategy between the two systems,minimizing the total system load loss cost and repair *** addition,a bi-directional gas flow model is used to describe the natural gas system,which can provide the RIENGS with more flexibility for load restoration during natural gas system ***,the effectiveness of the proposed approach is verified by conducting case studies on the test systems RIENGS E13-G7 and RIENGS E123-G20.

关键词： Resilience regional integrated electricity-natural gas system load restoration repair strategy

A Bifunctional-Modulated Conformal Li/Mn-Rich Layered Cathode for Fast-Charging,High Volumetric Density and Durable Li-Ion Full Cells

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Nano-Micro Letters 2021年第8期13卷 40-55页

作者： zedong zhao Minqiang Sun Tianqi Wu Jiajia Zhang Peng Wang Long Zhang Chongyang Yang Chengxin Peng Hongbin Lu State Key Laboratory of Molecular Engineering of Polymers Department of Macromolecular ScienceCollaborative Innovation Center of Polymers and Polymer CompositesFudan University2005 Songhu RoadShanghai 200438People’s Republic of China School of Materials Science&Engineering University of Shanghai for Science and TechnologyShanghai 200093People’s Republic of China National Engineering Research Center for Supercapacitor for Vehicles Shanghai Aowei Technology Development Co.LtdShanghai 201203People’s Republic of China Key Laboratory of Advanced Energy Materials Chemistry(Ministry of Education) College of ChemistryNankai UniversityTianjin 300071People’s Republic of China

Lithium-and manganese-rich(LMR)layered cathode materials hold the great promise in designing the next-generation high energy density lithium ion ***,due to the severe surface phase transformation and structure collapse,stabilizing LMR to suppress capacity fade has been a critical ***,a bifunctional strategy that integrates the advantages of surface modification and structural design is proposed to address the above issues.A model compound Li_(1.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)O_(2)(MNC)with semi-hollow microsphere structure is synthesized,of which the surface is modified by surface-treated layer and graphene/car-bon nanotube dual *** unique structure design enabled high tap density(2.1 g cm^(−3))and bidirectional ion diffusion *** dual surface coatings covalent bonded with MNC via C-O-M linkage greatly improves charge transfer efficiency and mitigates electrode *** to the synergistic effect,the obtained MNC cathode is highly conformal with durable structure integrity,exhibiting high volumetric energy density(2234 Wh L^(−1))and predominant capacitive *** assembled full cell,with nanograph-ite as the anode,reveals an energy density of 526.5 Wh kg^(−1),good rate performance(70.3%retention at 20 C)and long cycle life(1000 cycles).The strategy presented in this work may shed light on designing other high-performance energy devices.

关键词： Lithium-and manganese-rich layered cathode Semi-hollow microspheres Volumetric energy density Conformal structure Full cell

构建富氟杂化界面实现水性锌电池负极的防腐和均匀锌沉积

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Science China Materials 2023年第12期66卷 4595-4604页

作者：王乐泉张隆孟宇寰张逸翔康峻铭李华晶张佳佳赵则栋卢红斌 State Key Laboratory of Molecular Engineering of Polymers Department of Macromolecular ScienceFudan UniversityShanghai 200438China Yiwu Research Institute of Fudan University Yiwu 322000China School of Materials Science and Engineering University of Science and Technology BeijingBeijing 100083China Xiaomi EV Technology Co. Ltd.Beijing 100176China

使用低成本、高安全性的水系电解液使二次锌金属电池(AZMBs)成为大规模储能系统是最有前途的选择.然而,锌金属负极在水系电解液中热力学稳定性较差,严重阻碍了AZMBs的实际应用.在此,我们通过在锌表面涂覆氟化石墨并利用氟化石墨和锌之... 详细信息

使用低成本、高安全性的水系电解液使二次锌金属电池(AZMBs)成为大规模储能系统是最有前途的选择.然而,锌金属负极在水系电解液中热力学稳定性较差,严重阻碍了AZMBs的实际应用.在此,我们通过在锌表面涂覆氟化石墨并利用氟化石墨和锌之间原位的界面反应开发了一种富氟的杂化人工固体电解质界面来解决上述问题.疏水的氟化石墨可以有效地限制电解液和电极之间的接触,从而显著提高锌负极的抗腐蚀能力.同时,由氟化石墨和锌原位反应生成的ZnF_(2)共同组成的富氟杂化界面可以促进Zn2+的脱溶剂化作用,并均匀化锌离子通量,从而有效地抑制了副反应发生和枝晶生长.因此,在苛刻的测试条件下(10 mA cm^(−2),1 mA h cm^(−2)和30 mA cm^(−2),10 mA h cm^(−2)),对称电池可以分别稳定地循环1400和200小时以上,远远超过了裸锌的性能.此外,使用载量为6 mg cm^(−2)的MnO_(2)正极组装的Zn/MnO_(2)全电池在1 A g^(−1)的条件下经过2000次循环,仍能保持80%以上的容量.本文提出的这种构建富氟杂化ASEI的方法可以为设计高性能AZMBs提供一种有效的潜在策略.

关键词： Zn metal anode hybrid interphase corrosion dendrites aqueous Zn battery

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煤矸石改性方法及其资源环境利用研究进展

化学学报 2024年第5期82卷 527-540页

作者：张华林赵梦飞江晓亮田少静滕泽栋李庭刚中国科学院过程工程研究所、中国科学院绿色过程与工程重点实验室、中国科学院绿色过程制造创新研究院、战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心、北京市过程污染控制工程技术研究中心北京100190 中国科学院赣江创新研究院、中国科学院稀土重点实验室、江西省稀土清洁生产重点实验室江西赣州341003 江西理工大学冶金工程学院江西赣州341099 生物药制备与递送重点实验室(中国科学院)生化工程国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

煤矸石是一种煤炭开采和洗选过程中产生的典型工业废弃物,其大量的堆积造成了较大的环境问题.通过不同的改性方法对煤矸石进行改性,可以显著提升其在环境保护、资源回收方面的应用潜力.改性煤矸石在环境应用方面的研究涉及多个领域,这... 详细信息

煤矸石是一种煤炭开采和洗选过程中产生的典型工业废弃物,其大量的堆积造成了较大的环境问题.通过不同的改性方法对煤矸石进行改性,可以显著提升其在环境保护、资源回收方面的应用潜力.改性煤矸石在环境应用方面的研究涉及多个领域,这些应用不仅有助于减轻煤矸石对环境的压力,而且可以通过回收和再利用,为环境保护和经济发展提供新的动力,实现煤矸石综合利用的可持续发展.本综述从煤矸石的环境问题出发,强调了通过改性技术提升其环保潜力的重要性并详细分析了改性煤矸石在废水处理、土壤修复、建筑材料制备等方面的应用,并探讨了面临的挑战和未来发展方向,为煤矸石资源化利用奠定了基础.

关键词：煤矸石改性方法环境应用资源化

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转炉炼钢煤气与蒸汽回收的关系探究

冶金能源 2018年第1期37卷 46-47页

作者：赵泽东河钢集团唐钢公司能源环保部

对比分析转炉炼钢过程中,煤气回收与蒸汽回收对应关系,并讨论分析针对提高煤气回收及蒸汽回收水平的可行性方案。

关键词：煤气回收蒸汽回收热平衡

着色剂对高流态水泥灌浆材料早期强度的影响机制

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山东理工大学学报（自然科学版） 2023年第6期37卷 20-24,31页

作者：陈净纯赵泽栋王健李敏任皎龙山东理工大学建筑工程与空间信息学院山东淄博255049 山东理工大学交通与车辆工程学院山东淄博255049

高流态水泥灌浆材料(MG)是目前土木工程中最常用的加固材料之一。为了满足土木基础设施日益增长的功能要求,MG需添加着色剂来满足外观要求,然而现有研究表明着色剂对MG工程性能(尤其是早期强度)有负面影响。为了揭示着色剂对MG早期强度... 详细信息

高流态水泥灌浆材料(MG)是目前土木工程中最常用的加固材料之一。为了满足土木基础设施日益增长的功能要求,MG需添加着色剂来满足外观要求,然而现有研究表明着色剂对MG工程性能(尤其是早期强度)有负面影响。为了揭示着色剂对MG早期强度的影响机制,研究了MG在添加着色剂前后的宏观性能(抗压和抗折强度、流动性和干收缩率)变化规律,分析了不同龄期下的微观结构和水化产物特征,研究结果表明:着色剂阻碍了AFt和CH晶体的生成(特别是1 d和3 d),延缓了MG的水化过程,削弱了MG的早期强度;着色剂只影响MG的水化过程,而不会改变水化产物的类型。

关键词：水泥灌浆材料着色剂微观结构水化产物早期强度

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唐钢提高转炉煤气热值生产实践

冶金能源 2018年第3期37卷 43-44页

作者：赵泽东河钢集团唐钢公司能源环保部

对唐钢提高转炉煤气热值的生产实践进行研究,结果表明通过优化转炉烟气净化除尘系统结构,合理控制转炉冶炼操作手段,完善计量设备等措施,能够实现转炉煤气热值的提升并创造一定的经济效益。

关键词：转炉煤气热值 OG法 LT法