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Boosting cationic and anionic redox activity of Li-rich layered oxide cathodes via Li/Ni disordered regulation

Journal of Energy Chemistry 2025年第1期100卷 533-543页

作者： Zewen Liu Zhen Wu Hao Wang Xudong Zhang Yuanzhen Chen Yongning Liu Shengwu Guo Shenghua Chen yanli nan Yan Liu State Key Laboratory for Mechanical Behavior of Materials Xi'an Jiaotong University School of Materials Science and Engineering Xi'an University of Architecture and Technology Hefei Advanced Computing Center Operation Management Corp Ltd Network Information Center Xi'an Jiaotong University

Lithium-rich layered oxides （LLOs） are increasingly recognized as promising cathode materials for nextgeneration high-energy-density lithium-ion batteries （LIBs）.However,they suffer from voltage decay and low initial Coulombic efficiency （ICE） due to severe structural degradation caused by irreversible O ***,we introduce a three-in-one strategy of increasing Ni and Mn content,along with Li/Ni disordering and TM–O covalency regulation to boost cationic and anionic redox activity simultaneously and thus enhance the electrochemical activity of *** target material,Li1.2Ni0.168Mn0.558Co0.074O2（L1）,exhibits an improved ICE of 87.2%and specific capacity of 293.2 mA h g-1and minimal voltage decay of less than 0.53 m V cycle-1over 300 cycles at 1C,compared to Li1.2Ni0.13Mn0.54Co0.13O2（Ls）(274.4 mA h g-1for initial capacity,73.8%for ICE and voltage decay of 0.84 mV/cycle over 300 cycles at 1C).Theoretical calculations reveal that the density of states （DOS） area near the Fermi energy level for L1 is larger than that of Ls,indicating higher anionic and cationic redox reactivity than ***,L1 exhibits increased O-vacancy formation energy due to higher Li/Ni disordering of 4.76%（quantified by X-ray diffraction Rietveld refinement） and enhanced TM–O covalency,making lattice O release more difficult and thus improving electrochemical *** increased Li/Ni disordering also leads to more Ni2+presence in the Li layer,which acts as a pillar during Li+de-embedding,improving structural *** research not only presents a viable approach to designing low-Co LLOs with enhanced capacity and ICE but also contributes significantly to the fundamental understanding of structural regulation in high-performance LIB cathodes.

关键词： Ice

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碳纳米角的制备及其应用进展

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材料研究学报 2021年第6期35卷 401-410页

作者：宋小龙骆伟静南艳丽西安交通大学金属材料强度国家重点实验室西安710049 西安建筑科技大学材料科学与工程学院西安710055

碳纳米角(Carbon nanohorns,CNHs)具有独特的物理化学性能,本文综述其制备方法、结构特征、形成机理、性能及其应用。用电弧放电法或CO2激光蒸发法,可工业化大规模生产高品质、低成本、无催化剂的CNHs。CNHs的形貌为大丽花型和种子型,... 详细信息

碳纳米角(Carbon nanohorns,CNHs)具有独特的物理化学性能,本文综述其制备方法、结构特征、形成机理、性能及其应用。用电弧放电法或CO2激光蒸发法,可工业化大规模生产高品质、低成本、无催化剂的CNHs。CNHs的形貌为大丽花型和种子型,由上千个单壁锥形碳管自组装形成。锥形管的尖端具有帽檐结构,锥角为20°,管径为2~5 nm,在尖端上分布着类富勒烯曲面结构的碳五元环和碳七元环,其芯部由短程无序的石墨烯片层组成。改变制备条件可在50~400 nm范围内调控CNHs的尺寸。CNHs具有特殊的结构和物理化学性质,如优异的导电性、预处理后的超高比表面积、电磁特性、热稳定性等。这些特点,使其在超级电容器、催化剂载体和生物载药等领域得到了广泛应用。但是,CNHs还有更多未知的物理化学性能和应用潜能,应该进一步深入研究。

关键词：评述无机非金属材料碳材料碳纳米角制备应用

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南方建筑非透明围护结构热工与节能设计

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土木建筑与环境工程 2017年第4期39卷 33-39页

作者：冯雅南艳丽钟辉智中国建筑西南设计研究院有限公司成都610042

如何兼顾冬夏两季建筑供暖空调负荷和能耗,保证室内热环境质量,确定最适宜的热工特性,是长期困扰中国南方建筑围护结构热工与节能设计的难点。通过对夏热冬冷和夏热冬暖地区建筑在采暖、空调与自然通风条件下动态热过程的分析,研究了这... 详细信息

如何兼顾冬夏两季建筑供暖空调负荷和能耗,保证室内热环境质量,确定最适宜的热工特性,是长期困扰中国南方建筑围护结构热工与节能设计的难点。通过对夏热冬冷和夏热冬暖地区建筑在采暖、空调与自然通风条件下动态热过程的分析,研究了这一地区围护结构热特性与能耗的制约关系,以及对室内热环境与建筑热稳定性的作用机理。在兼顾冬季保温与夏季隔热的情况下,将建筑全年能耗作为控制目标,从室内热环境质量、节能效果、围护结构的安全性、可靠性、经济性和实用性等角度评价目前所采用的围护结构节能技术存在的问题,提出一种适宜南方气候的建筑围护结构热特性指标及构造形式。

关键词：南方地区围护结构热工设计节能设计

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钴铁水滑石基材料在电催化析氧中的应用

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化学进展 2022年第12期34卷 2686-2699页

作者：薛世翔吴攀赵亮南艳丽雷琬莹西安建筑科技大学材料科学与工程学院西安710055

析氧反应(OER)是电催化裂解水、二次金属-空气电池和可再生燃料电池等绿色可持续能源储存和转化技术中的关键步骤,但其较高的势垒和迟滞的动力学过程限制了反应的效率。因此,设计开发高效、稳定的非贵金属催化剂是新能源领域面临的挑战... 详细信息

析氧反应(OER)是电催化裂解水、二次金属-空气电池和可再生燃料电池等绿色可持续能源储存和转化技术中的关键步骤,但其较高的势垒和迟滞的动力学过程限制了反应的效率。因此,设计开发高效、稳定的非贵金属催化剂是新能源领域面临的挑战之一。钴铁水滑石(CoFe LDH)材料具有独特的二维层状结构、丰富多变的化学组成、高分散的金属阳离子、优异的稳定性和成本低廉等优点,在OER反应中有广泛的应用前景。但不良的导电性和有限的活性位点阻碍了CoFe LDH的工业化应用。本文首先介绍了CoFe LDH的结构并阐述了其OER反应机理,接着总结了CoFe LDH的制备工艺,并详细综述了近年来提升其OER性能的改性策略:插层剥离、空位制造、材料复合、离子取代和衍生物等。最后讨论了水滑石材料现阶段存在的问题和未来在能源转化和利用领域的发展方向。

关键词：钴铁水滑石电解水析氧反应改性策略

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夏热冬冷地区外墙内保温热桥处理做法探讨

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建筑科学 2021年第2期37卷 109-112,120页

作者：王晓南艳丽冯雅窦枚西南交通大学成都610031 中国建筑西南设计研究院有限公司成都610041

外墙内保温热桥的处理影响墙体整体热工性能,现行国家或地方标准设计图集有针对建筑外墙内保温热桥相应的节点构造做法,但占用室内使用面积、影响室内装修等问题,导致外墙内保温体系在工程中应用受限.本文针对夏热冬冷地区气候条件,将... 详细信息

外墙内保温热桥的处理影响墙体整体热工性能,现行国家或地方标准设计图集有针对建筑外墙内保温热桥相应的节点构造做法,但占用室内使用面积、影响室内装修等问题,导致外墙内保温体系在工程中应用受限.本文针对夏热冬冷地区气候条件,将外墙与内墙相交处T型热桥作为研究对象,通过对比分析两种工况下的热桥内表面最低温度及单位面积热桥附加热流量,从而确定在该地区外墙内保温热桥处理方式.模拟结果表明,翻边时热桥内表面最低温度为13.7℃,单位面积热桥附加热流量为1.830 W/m^(2);不翻边时热桥内表面最低温度为14.1℃,单位面积热桥附加热流量为3.986 W/m^(2),两种工况的热桥附加热流量的绝对值较小,且内表面均不会产生结露现象,若同时满足外墙平均传热系数小于节能标准规定值,内墙可不做翻边保温处理.

关键词：外墙内保温热桥内表面温度夏热冬冷地区

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川西民居外窗不同开启方式的通风效果分析

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山西建筑 2015年第9期41卷 112-113页

作者：南艳丽钟辉智中国建筑西南设计研究院有限公司四川成都610042

介绍了川西传统民居常见外窗开启类型,借助科学化分析手段,探讨了平开窗、推拉窗及中悬窗三种外窗开启方式对室内通风效果的影响,以期对民居传统节能技术进行继承与改良。

关键词：外窗开启方式通风效果

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建筑热桥冬季室外边界条件的探讨

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制冷与空调（四川） 2009年第3期23卷 55-58页

作者：姚敏丽南艳丽中国建筑西南设计研究院有限公司成都610081

利用FLUENT软件对加气混凝土外墙与钢筋混凝土楼板构成的T型热桥进行了数值模拟计算,通过二维稳态、二维非稳态两种模型计算结果对比,得出以冬季采暖期的室外计算温度作为稳态计算的室外边界条件是合理的。

关键词：建筑热桥数值模拟计算稳态传热非稳态传热

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川渝地区夯土民居架空地面防潮设计

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建筑科学 2015年第6期31卷 90-94页

作者：南艳丽冯雅钟辉智刘希臣中国建筑西南设计研究院有限公司成都610042

川渝传统民居中利用通风架空地面防潮、改善室内环境是一种较为常见的做法,但通风架空必须有保证空气流通的孔洞、从而带来立面处理和防鼠、蛇等一系列问题。本文以空气间层的隔热、防潮原理为基础,结合川渝地区夯土民居的自身特点,提... 详细信息

川渝传统民居中利用通风架空地面防潮、改善室内环境是一种较为常见的做法,但通风架空必须有保证空气流通的孔洞、从而带来立面处理和防鼠、蛇等一系列问题。本文以空气间层的隔热、防潮原理为基础,结合川渝地区夯土民居的自身特点,提出了一种封闭空气间层的架空地面构造做法,对传统节能技术进行继承与改良。数值模拟结果表明,架空地面的内表面温度比普通地面的内表面温度高2℃左右,室内热环境得到了较大改善。

关键词：夯土民居架空地面空气间层防潮内表面温度

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房中房型精密机房围护结构节能设计

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建筑科学 2016年第12期32卷 98-101页

作者：南艳丽钟辉智冯雅司鹏飞中国建筑西南设计研究院有限公司成都610042

本文以成都市天府软件园的房中房型精密机房作为研究对象,借助Energy Plus软件针对机房的墙体和楼板在不同保温性能时的全年负荷进行数值模拟计算,从而确定该机房的围护结构的节能措施。模拟结果表明:精密机房隔墙和上下楼板在不作保温... 详细信息

本文以成都市天府软件园的房中房型精密机房作为研究对象,借助Energy Plus软件针对机房的墙体和楼板在不同保温性能时的全年负荷进行数值模拟计算,从而确定该机房的围护结构的节能措施。模拟结果表明:精密机房隔墙和上下楼板在不作保温处理时的全年负荷最低,其负荷值相比参照GB 50189—2015《公共建筑节能设计标准》进行外墙、屋面热工性能设计时的负荷值分别降低0.84%、11.45%。若机房的墙体为钢筋混凝土剪力墙结构,对降低机房全年冷负荷更为有利。

关键词：精密机房房中房围护结构负荷

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夏热冬冷地区节能围护结构热桥实验研究

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暖通空调 2007年第12期37卷 116-119页

作者：南艳丽冯雅唐鸣放谷晋川王磊西华大学中国建筑西南设计研究院重庆大学

对夏热冬冷地区建筑围护结构的热桥问题进行了实验研究,结果表明在夏热冬冷地区外墙自保温体系中热桥部位不会出现结露现象。

关键词：夏热冬冷地区热桥节能结露

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