检索结果-南通市图书馆

基于热力学平衡的高温固体氧化物电解水制氢模拟

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

太阳能学报 2021年第9期42卷 210-217页

作者：张晨佳蔡军张玉魁杜庶铭孙振新徐冬华北电力大学核科学与工程学院北京102206 国电新能源技术研究院有限公司发电系统功能材料北京市重点实验室北京102209

通过热力学、动力学及通量平衡分析,采用Aspen Plus软件建立固体氧化物电解(SOEC)制氢的热力学平衡模型,并与实验结果进行对比验证。分析运行温度、压力、阴极水蒸气摩尔分数和阳极空气流量对系统运行特性的影响,并建立考虑余热利用的S... 详细信息

通过热力学、动力学及通量平衡分析,采用Aspen Plus软件建立固体氧化物电解(SOEC)制氢的热力学平衡模型,并与实验结果进行对比验证。分析运行温度、压力、阴极水蒸气摩尔分数和阳极空气流量对系统运行特性的影响,并建立考虑余热利用的SOEC制氢系统模型,研究余热利用对制氢效率的影响。当电流密度为1.0 A/cm^(2)时,不同操作条件下的系统可利用热量占总输入能量的比例在26.53%~46.63%之间;在采用余热利用时,余热利用率可达52.27%以上,系统制氢效率可提高14.43%~26.54%。在1223.15 K、0.1 MPa下,阴极通入50 mol/h含水量为50%的氢气、阳极通入10 mol/h空气,电流密度约为0.78 A/cm^(2)时,制氢效率达到最大值90.56%,与不采用余热利用条件下相比提高约25.89%。

关键词：固体氧化物电解制氢模拟余热利用

磁控溅射沉积Mg_(x)Ge_(1–x)Te热电薄膜

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中国科学：物理学、力学、天文学 2022年第6期52卷 92-100页

作者：张远志李晶晶陈青兰娄世云周少敏河南大学材料学院特种功能材料教育部重点实验室开封475004

具有高热电优值的热电材料是热电器件应用的必要条件,因此高热电优值材料的合成研究对于未来解决能源问题具有举足轻重的作用.Ge Te基合金材料被认为是在中温区(300–800 K)范围内具有先进性能的热电材料.对于其块体材料,科研工作者已... 详细信息

具有高热电优值的热电材料是热电器件应用的必要条件,因此高热电优值材料的合成研究对于未来解决能源问题具有举足轻重的作用.Ge Te基合金材料被认为是在中温区(300–800 K)范围内具有先进性能的热电材料.对于其块体材料,科研工作者已经通过掺杂的方法,包括元素替代或间隙插入对其进行了比较深入而系统的研究.在此基础上,我们则采用先进的磁控溅射技术制备了不同浓度的替代元素掺杂Mg/Ge Te热电薄膜,并对其热电性能进行了全面分析.结果发现,Ge Te晶格中掺杂的Mg原子可使体系中的载流子有效质量变大,而使其Seebeck效应增强,因而导致功率因子提高,例如Mg_(0.04)Ge_(0.96)Te在710 K下可达53.4μW cm^(-1)K^(-2).另外,对于其热输运机理,我们认为,由于Mg的替代掺杂在Ge Te薄膜中引入了无序相,进而增加了声子散射,导致热导率明显降低,最后系统优化使Mg_(0.1)Ge_(0.9)Te的热导率达到3.10 W m^(-1)K^(-1)的极低值.研究发现,Mg_(x)Ge_(1-x)Te是一种杰出的p型半导体热电材料,其最大热电优值为1.02.该结果对于基础研究及开发新型无毒、高性能热电材料均具有一定的参考价值.

关键词：磁控溅射热电薄膜半导体发电

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

陶粒砂的储热性能及光吸收改性研究

工程热物理学报 2023年第1期44卷 25-30页

作者：王凯音桑丽霞刘建峰北京工业大学传热强化与过程节能教育部重点实验室及传热与能源利用北京市重点实验室北京100124

新一代二氧化碳超临界太阳能热发电系统中提出采用固体颗粒作为蓄热介质,陶粒砂因良好的抗磨损性、耐高温、化学稳定性及低成本等优点而有望成为固体颗粒蓄热介质的候选材料。本文基于三种陶粒砂的储热性能和光吸收性的测试分析,对其进... 详细信息

新一代二氧化碳超临界太阳能热发电系统中提出采用固体颗粒作为蓄热介质,陶粒砂因良好的抗磨损性、耐高温、化学稳定性及低成本等优点而有望成为固体颗粒蓄热介质的候选材料。本文基于三种陶粒砂的储热性能和光吸收性的测试分析,对其进行表面改性以进一步提高光吸收性能。结果表明,三种陶粒砂具有良好热稳定性,且蓄热密度较大,通过表面改性可明显提高三种陶粒砂吸光性质,太阳光加权吸收比均可达到0.9。

关键词：太阳能热发电陶粒砂吸收比比热容热稳定性

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

高分子辅助金属沉积研究进展

中国材料进展 2022年第8期41卷 589-600页

作者：赵治王悦田坤卉单宇鹏宋晓艳北京工业大学材料与制造学部新型功能材料教育部重点实验室北京100124

金属沉积在制备功能材料与器件的过程中扮演了重要角色。传统金属沉积技术在材料兼容性与工作条件要求上存在很大的局限,无法满足现代制造业的需求。高分子辅助金属沉积利用高分子独特的理化性质调控金属沉积,反应条件温和,适用材料体... 详细信息

金属沉积在制备功能材料与器件的过程中扮演了重要角色。传统金属沉积技术在材料兼容性与工作条件要求上存在很大的局限,无法满足现代制造业的需求。高分子辅助金属沉积利用高分子独特的理化性质调控金属沉积,反应条件温和,适用材料体系广泛,且对产物的组成分布与空间结构都有很好的控制能力。基于这一方法,研究者们制备了多种功能金属结构材料与金属-高分子复合材料,并将其应用于可穿戴柔性设备、能量储存与转化设备、电信号传感器等领域,获得了巨大成果。对上述工作进行了详细的综述,从高分子的物理与化学特性两方面系统阐述了高分子调控金属沉积的机理,并对具有代表性的高分子辅助金属沉积模式与应用进行了举例说明,最后对未来这一领域的发展做出了展望。

关键词：金属沉积高分子理化性质表面修饰导电材料

LiFePO电池阴极板升温过程中逸出气体特征分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中国无机分析化学 2024年

作者：王荣马悦李尧张玉魁黄倩中国科学院工程热物理研究所发电系统功能材料北京市重点实验室国家能源集团新能源技术研究院有限公司

LiFePO4电池在电动汽车领域具有独特的优势且占有市场持续扩张和稳步增长，电池失效现象的正确理解和失效机理分析对锂离子电池性能的提升和技术改进有着重要作用。其中，电池材料在工作和升温过程中发生产气、热失控等因素为失效现象... 详细信息

LiFePO4电池在电动汽车领域具有独特的优势且占有市场持续扩张和稳步增长，电池失效现象的正确理解和失效机理分析对锂离子电池性能的提升和技术改进有着重要作用。其中，电池材料在工作和升温过程中发生产气、热失控等因素为失效现象中最常见的原因，对LiFePO4电池阴极材料在升温过程中的热行为和反应过程所产生的逸出气体种类及动态特征进行了分析。通过采用具有Skimmer采样接口的热分析-质谱联用设备TG-DSC-EI-MS对惰性气氛和氧气气氛下的反应过程热行为和逸出气体进行定性研究。结果揭示，惰性气氛下的分解反应主要集中在435～800℃，其逸出气体以H2、H2O、PF5为主；氧气气氛下的燃烧反应过程分多个阶段，主要集中在四个温度区间：75～200、235～460、465～590、645～745℃，其逸出气体以H2、H2O、CxHy、CO2等组分为主。不同气体组分受温度和气氛影响，其逸出动态特征也不尽相同，其中低温段逸出气体多为电池无机材料的分解和挥发为主，随着温度升高，逸出气体的产生以有机材料的分解和含碳材料的氧化为主，其中含氟气体的逸出行为贯穿整个升温过程中，19F+主要来源于热稳定性较差的LiPF6。该研究结果为LiFePO4电池使用过程中受温度和产气影响机理研究提供了基础信息和方向。

关键词：锂离子电池气体逸出逸出机理热分析热分析-质谱联用

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

半透明钙钛矿太阳能电池关键技术及其应用

中国电机工程学报 2023年第5期43卷 1739-1753页

作者：蒋超凡易陈谊电力系统及大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京市海淀区100084

光伏发电技术的发展对于我国实现“双碳”目标和构建以新能源为主体的新型电力系统起到重要作用。虽然目前市场主流的晶硅光伏器件规模大、技术成熟,但是它也存在制备工艺复杂、成本高、应用场景有限等问题。半透明钙钛矿太阳能电池技... 详细信息

光伏发电技术的发展对于我国实现“双碳”目标和构建以新能源为主体的新型电力系统起到重要作用。虽然目前市场主流的晶硅光伏器件规模大、技术成熟,但是它也存在制备工艺复杂、成本高、应用场景有限等问题。半透明钙钛矿太阳能电池技术的开发与应用可以大幅度拓宽光伏发电的应用场景、提高光电转换效率,是新一代太阳能光伏发电技术的典型代表。该文首先阐述钙钛矿材料和半透明钙钛矿太阳能电池的基本特点;接着,从钙钛矿薄膜制备和透明电极开发的维度,总结半透明钙钛矿太阳能电池的关键技术;之后,对半透明钙钛矿太阳能电池在叠层光伏器件和温室农业光伏中的应用展开分析与讨论,并对其在新型电力系统中的作用进行展望。

关键词：半透明太阳能电池钙钛矿太阳能电池透明电极叠层电池温室农业

多次循环三元锂电池材料气体排放安全预警研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

现代化工 2023年第S02期43卷 121-124页

作者：赵璐璐王荣张玉魁马悦李尧魏凯国家能源集团新能源技术研究院有限公司北京102209 发电系统功能材料北京市重点实验室北京102209 中国科学院工程热物理研究所北京100190

采用热重分析系统和质谱相耦合定性分析老化的三元锂电池产生气体的种类和释放量趋势,判断电池工作安全区间及危险临界点。结果表明,三元锂电池在100~200℃开始有挥发性物质释放,生成的气体以H_(2)、CH_(4)等小分子为主,在200℃以上会... 详细信息

采用热重分析系统和质谱相耦合定性分析老化的三元锂电池产生气体的种类和释放量趋势,判断电池工作安全区间及危险临界点。结果表明,三元锂电池在100~200℃开始有挥发性物质释放,生成的气体以H_(2)、CH_(4)等小分子为主,在200℃以上会持续释放长链大分子含碳气体。可依据上述特点对电池存在的风险进行提前预警。

关键词：三元锂电池安全逸出气体热重质谱联用

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

海上风力塔架结构模型振动台试验研究

工程力学 2022年第2期39卷 85-95页

作者：申民宇祝磊贾军波李爱群北京未来城市设计高精尖创新中心北京建筑大学土木与交通工程学院北京100044 北京建筑大学工程结构与新材料北京市高等学校工程研究中心北京100044 北京建筑大学北京市建筑结构与环境修复功能材料重点实验室北京100044 北京建筑大学大型多功能振动台阵实验室北京100044

目前风力发电技术发展迅速,风电塔架结构作为风机的主要支撑结构,其在地震作用下的安全性十分重要。对于此种三脚架结构还未进行过振动台试验研究,所以该文利用地震模拟振动台试验的方法对海上风力发电塔三脚架结构1∶20比例模型进行了... 详细信息

目前风力发电技术发展迅速,风电塔架结构作为风机的主要支撑结构,其在地震作用下的安全性十分重要。对于此种三脚架结构还未进行过振动台试验研究,所以该文利用地震模拟振动台试验的方法对海上风力发电塔三脚架结构1∶20比例模型进行了系列的试验,研究了模型结构的动力特性,以及在加速度峰值0.3 g、0.6 g和0.9 g作用下结构的地震反应。试验模型分为在三脚架桩基础高1.3 m处设置支护以及撤掉支护(模拟桩基础失效)两种情况。相较于设置支护的情况,撤掉支护后模型结构的加速度动力响应略有减小,X、Y两方向的峰值加速度下降幅度分别为9.87%和5.40%。此外,结合有限元软件ABAQUS对模型结构进行弹塑性时程分析,并将模拟结果与试验结果进行对比分析,两者结果基本一致,起到了相互验证的作用,并为该原型结构的弹塑性时程分析提供了参考。

关键词：风力发电塔三脚架结构振动台试验动力特性有限元分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

锂离子电池失控机理模拟

有色金属工程 2024年第1期14卷 23-31页

作者：赵璐璐张玉魁王荣马悦李尧黄倩国家能源集团新能源技术研究院有限公司北京102209 发电系统功能材料北京市重点实验室北京102209 中国科学院工程热物理研究所北京100190

锂离子电池由于存在热失控风险,安全性不能得到保障,在实际应用中仍存在局限。因此,了解热失控触发后电池的温度场变化规律,分析影响温度变化的因素是很有必要的。使用ANSYS FLUENT对锂离子电池进行模拟,建立了单体锂离子电池三维瞬态... 详细信息

锂离子电池由于存在热失控风险,安全性不能得到保障,在实际应用中仍存在局限。因此,了解热失控触发后电池的温度场变化规律,分析影响温度变化的因素是很有必要的。使用ANSYS FLUENT对锂离子电池进行模拟,建立了单体锂离子电池三维瞬态生热模型,通过模拟发电端不稳定导致的不同充放电波动功率输入下电池的温度场变化来研究电池内部热扩散规律;模拟锂离子电池局部内短路触发热失控后的温度场变化来分析热扩散规律。结果表明,锂离子电池的温度和壁面热流密度随输入电流的波动而波动。锂离子电池局部内短路触发后,热失控沿着电极纵向扩展的速率大于沿径向向外扩散的速率,增加对流换热系数能有效降低电池温度升温速率和幅度,降低电池触发热失控的可能性。研究热扩散规律对于实际应用中预测热失控、提高安全性、改善电池冷却工艺等提供了研究依据。

关键词：锂离子电池热失控温度场模拟传热模型