检索结果-南通市图书馆

同方期刊数据库

煤焦油沥青对SiO界面改性增强锂离子电池循环稳定性

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

复合材料学报 2024年

作者：赵方正张海永栗彧君栾晨晖张玉坤李刚王永刚中国矿业大学化学与环境工程学院

煤焦油沥青具有高碳含量、可调控性和经济性等优点，在制备碳材料和碳复合材料中具有广泛的应用前景。采用沥青对一氧化硅界面改性是抑制一氧化硅自身的膨胀、提升首次库伦效率和循环稳定性的有效策略。为改善沥青与基体材料间的结合性... 详细信息

煤焦油沥青具有高碳含量、可调控性和经济性等优点，在制备碳材料和碳复合材料中具有广泛的应用前景。采用沥青对一氧化硅界面改性是抑制一氧化硅自身的膨胀、提升首次库伦效率和循环稳定性的有效策略。为改善沥青与基体材料间的结合性能，本研究采用添加黏结剂的方式制备负极材料。首先，通过空气交联低温条件下制备高软化点、高结焦值的改性沥青。以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为黏结剂，浸润结合一氧化硅和改性沥青，制备得到前驱体(SiO@PVP@pitch)。通过原位聚合，将改性沥青转化为中间相沥青，然后高温炭化得到SiO/C复合材料，使碳涂层有一定的机械强度又具备导电性。偏光显微镜结果表明碳涂层良好的流线型结构，纤维更加细腻。高分辨透射电子显微镜( HRTEM )结果表明，SiO表面存在厚度约为90 - 100 nm的含有石墨晶格的碳包覆层。SiO和改性沥青按照5:3比例下在400℃和900℃的温度条件下聚合和炭化，复合材料表现出优异的电化学性能，在0.5 A/g电流密度下具有550 mA·h/g的高比容量，可逆比容量660 mA·h/g，200次循环后比容量保持率为83.33%，在1.5 A/g电流密度下的比容量为472.8 mA·h/g。电化学阻抗谱( EIS )结果也证明了碳包覆层可以有效提高复合材料的导电性，从而增强SiO电极的循环稳定性。

关键词：负极核壳结构中间相沥青碳涂层锂离子电池

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

碳基固体氧化物燃料电池研究进展

洁净煤技术 2024年第1期30卷 239-264页

作者：张伟魏嘉璐 JOSE Antonio Alonso 孙春文中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 Instituto de Ciencia de los Materiales de Madrid CSICCantoblanco-Madrid 28049Spain

随着人们对绿色能源和环境友好型社会需求的日益增长,先进能量转换装置或系统的研发亟待加速,而燃料电池系统被认为是最有希望的未来发电装置。在不同种类的燃料电池中,固体氧化物燃料电池(SOFCs)是一种清洁环保的发电装置,因其独特的... 详细信息

随着人们对绿色能源和环境友好型社会需求的日益增长,先进能量转换装置或系统的研发亟待加速,而燃料电池系统被认为是最有希望的未来发电装置。在不同种类的燃料电池中,固体氧化物燃料电池(SOFCs)是一种清洁环保的发电装置,因其独特的多燃料运行能力及能量转化效率高等优点而前景广阔。然而,传统使用镍-金属陶瓷阳极的SOFCs,在碳氢化合物燃料下运行时,由于燃料的不完全氧化会使阳极产生积碳,从而导致电池性能下降。讨论了碳基SOFC中碳沉积机理和解决阳极积碳的策略,重点介绍了目前广泛研究的具有混合离子-电子导体的双金属-金属陶瓷材料的种类以及研究进展,并总结了双金属-金属陶瓷材料的抗积碳机理,主要表现为降低阳极表面的碳沉积速率以及加速积碳的去除。还介绍了在还原性气氛中,钙钛矿材料中纳米粒子原位偏析的原理,并讨论了原位偏析所形成的纳米颗粒以及其与钙钛矿主体所形成的金属氧化物异质结构在抗积碳阳极中的应用。此外,还探究了多层阳极和单原子催化剂阳极在中温SOFCs中的应用。在燃料电池技术巨大进步的推动下,人们对可用于固定式发电的集成煤气化的燃料电池发电系统(IGFCs)产生了新的兴趣,该系统对于实现煤炭的清洁高效利用具有重要意义,该技术的关键依托于SOFCs的成熟度。最后,总结并指出了碳基SOFCs未来的一些研究方向。

关键词：固体氧化物燃料电池阳极材料碳氢燃料碳沉积整体煤气化燃料电池

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

甘肃张掖某可采煤层煤质特性及可选性评价

洁净煤技术 2024年第S1期 636-640页

作者：田步令李志光陈洋甘肃煤炭地质勘查院中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院中国地质调查局国际矿业研究中心中国矿业报社

对甘肃张掖某可采煤层煤样进行工业分析、元素分析，测定其可磨性指数、黏结指数、发热量、灰熔融温度等，通过筛分浮沉试验绘制可选性曲线，以实现对该煤层煤样的煤质特性及可选性分析评价。结果表明：该煤层煤样属低变质煤、中等灰分... 详细信息

对甘肃张掖某可采煤层煤样进行工业分析、元素分析，测定其可磨性指数、黏结指数、发热量、灰熔融温度等，通过筛分浮沉试验绘制可选性曲线，以实现对该煤层煤样的煤质特性及可选性分析评价。结果表明：该煤层煤样属低变质煤、中等灰分煤、高挥发分煤、低固定碳煤，且无黏结性；精煤灰分为10%时，该煤样理论分选密度为1.48 g/cm3,属难选煤。本地区煤炭是较好的动力用煤和民用燃料，可作为气化用煤，但不能单独作为液化用煤原料。

关键词：煤质特性可选性筛分试验浮沉试验

氨燃烧过程中HNO中间体演化对氮氧化物NO生成的影响

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

中国电机工程学报 2024年

作者：董脉帆冯乐乐 Saeideh Babaee 中国矿业大学安全工程学院威特沃特斯兰德大学化学和冶金工程学院

氨(NH3)是一种无碳富氢的燃料，可以实现燃烧过程中零碳排放。然而，氨中含有的N可能会被氧化生成氮氧污染物(NOx)，造成大气环境污染。为此，基于量子化学计算，该文从微观层面研究氨燃料燃烧过程中H2NO中间体的演化过程，并分析其对NO... 详细信息

氨(NH3)是一种无碳富氢的燃料，可以实现燃烧过程中零碳排放。然而，氨中含有的N可能会被氧化生成氮氧污染物(NOx)，造成大气环境污染。为此，基于量子化学计算，该文从微观层面研究氨燃料燃烧过程中H2NO中间体的演化过程，并分析其对NOx生成的影响。理论计算结果表明，H2NO是NO生成的重要中间体，通过基元反应(H2NO+O2→2-OH+NO)生成NO，其活化能为93.53 kJ/mol；而H2NO的脱氢产物HNO则是NO2生成的关键中间体，通过基元反应(HNO+O2→-OH+NO2)促成NO2的生成，其活化能为43.73 kJ/mol。从量子化学角度来看，在氨燃烧过程中高温条件均使NO和NO2生成反应的活化能和吉布斯自由能变不同程度地升高，而高压条件对其几乎没有产生影响。该研究可为降低氨燃烧过程中NOx生成提供理论参考。

关键词：氨氮氧污染物量子化学计算高温高压

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

微生物燃料电池工作原理及产电性能提升策略

环境工程技术学报 2024年第2期14卷 699-709页

作者：蒋进元张月何绪文谭伟宋浩洋石冬妮赵洪兵中国环境科学研究院环境污染控制工程技术研究中心中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院四川省广元生态环境监测中心站

微生物燃料电池(MFC)是一种解决其他能源在环境方面不足的新技术,目前低能量输出是MFC实际应用的关键瓶颈。基于MFC工作原理,提出微生物活性差、电子迁移阻力、质子传输阻力及阴极还原反应缓慢是MFC能量输出的限制因素,并从以下5个方面... 详细信息

微生物燃料电池(MFC)是一种解决其他能源在环境方面不足的新技术,目前低能量输出是MFC实际应用的关键瓶颈。基于MFC工作原理,提出微生物活性差、电子迁移阻力、质子传输阻力及阴极还原反应缓慢是MFC能量输出的限制因素,并从以下5个方面综述了提升MFC产电性能策略:调节pH和选择最佳盐度,加强微生物代谢活性;改性阳极材料,降低电子迁移阻力;增强电解液电导率、优化隔膜材料及缩短电极间距减小质子传输阻力;制备高效阴极催化剂和选择优异电子受体加快阴极还原反应速率;改进MFC反应器构型,提高整体产电性能。未来,可在合成新型阴极催化剂、降低膜污染、优化微生物生长环境、制备优异的电极材料和改进MFC反应器配置5个方面开展重点研究。

关键词：微生物燃料电池(MFC) 产电性能输出功率微生物活性策略

同方期刊数据库

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

固体废物的工业窑炉协同处置进展

化工环保 2024年第1期44卷 1-10页

作者：竹涛范诗晗李芙蓉刘海兵中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 生态环境部固体废物与化学品管理技术中心北京100029

工业窑炉协同处置固体废物是降低碳排放的重要途径。将固体废物作为替代燃料或原料在现有高温窑炉中进行处置,不仅可以减少污染物排放,还可实现固体废物的减量化、无害化和资源化利用。本文介绍了水泥窑、电厂燃煤锅炉、钢铁冶炼窑炉、... 详细信息

工业窑炉协同处置固体废物是降低碳排放的重要途径。将固体废物作为替代燃料或原料在现有高温窑炉中进行处置,不仅可以减少污染物排放,还可实现固体废物的减量化、无害化和资源化利用。本文介绍了水泥窑、电厂燃煤锅炉、钢铁冶炼窑炉、煤气化炉等工业窑炉协同处置固体废物技术的现状,分析了多氯代二苯并-对-二口恶英/多氯代二苯并呋喃(PCDD/Fs)和重金属两类典型污染物的排放特征,指出了该技术当前存在的问题,并对其发展方向进行了展望。

关键词：固体废物工业窑炉环境污染资源化

MILD粉体燃烧技术研究进展与关键问题分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

煤炭学报 2024年第1期49卷 224-234页

作者：吕俊复冯乐乐吴玉新张海清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室北京100084 中国矿业大学安全工程学院江苏徐州221116

MILD燃烧是一种在中度或极度低氧环境下发生的温和燃烧模式,兼具高燃烧热利用率和极低NOx排放的优势,国际燃烧领域认为它是拥有巨大应用潜力的清洁燃烧技术之一。自1990年左右开展相关研究以来,对于实现气体燃料的MILD燃烧的相关技术已... 详细信息

MILD燃烧是一种在中度或极度低氧环境下发生的温和燃烧模式,兼具高燃烧热利用率和极低NOx排放的优势,国际燃烧领域认为它是拥有巨大应用潜力的清洁燃烧技术之一。自1990年左右开展相关研究以来,对于实现气体燃料的MILD燃烧的相关技术已相对成熟,而关于煤粉和生物质等固体燃料的MILD燃烧机制和实现条件的研究仍相对缺乏。基于高动量氧化剂射流来实现内部再循环,不再需要外部高温预热来建立MILD燃烧,极大拓宽了MILD燃烧的应用范围。从颗粒弥散、受热、着火、燃烧、污染物等方面概述了MILD粉体燃料燃烧的基础特性,由于颗粒的不均匀弥散和反应,煤粉等碳基固体燃料的MILD燃烧进程较气体燃料更复杂。高速射流MILD燃烧在增加点火延迟的同时也扩展了点火区和反应区,需要对燃烧各阶段的特征和机理开展系统研究。介绍了固体燃料MILD燃烧理论设计和装备研发领域所取得的研究成果,建议通过高精度数值模拟,改进现有燃煤锅炉燃烧器、调节工艺参数以匹配MILD燃烧模式,增加焦炭颗粒的停留时间以提高燃烬率,提高燃烧稳定性并抑制包括细颗粒物在内的各类污染物排放。基于互联能源系统的整体方法,推进MILD燃烧与各类新型燃烧技术的耦合研究,尤其加强煤粉、生物质与氢、氨等可燃气体共燃特性研究,助力能源转型。探究粉体MILD燃烧中的湍流两相流特征、湍流相间传热作用以及湍流-化学耦合作用是加深对粉体MILD燃烧理解的关键,涉及多变量分析和高精度模拟,是未来研究的重点和难点。

关键词：低氧稀释燃烧(MILD) 高速射流煤燃烧污染物湍流

同方期刊数据库

退役锂离子电池正极材料资源化回收利用:从基础到实践

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中国材料进展 2024年第6期43卷 467-478,466页

作者：李佳峰田磊刘贵清张卫清肖雷中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116 自然资源部离子型稀土资源与环境重点实验室江西赣州341000 江苏北矿金属循环利用科技有限公司江苏徐州221000 中国矿业大学煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学化工学院江苏徐州221116

近年来,新能源汽车的逐渐普及带动了动力锂离子电池数量的指数级增长,从而致使大量电池废弃物产生,浪费资源的同时对环境产生潜在风险。因此,退役锂离子电池的回收利用成为目前研究热点之一。综述了主要的退役锂离子电池回收利用技术及... 详细信息

近年来,新能源汽车的逐渐普及带动了动力锂离子电池数量的指数级增长,从而致使大量电池废弃物产生,浪费资源的同时对环境产生潜在风险。因此,退役锂离子电池的回收利用成为目前研究热点之一。综述了主要的退役锂离子电池回收利用技术及其研究现状。首先,介绍了锂离子电池的分类及特征,讨论了其回收的必要性与紧迫性。其次,总结了锂离子电池预处理及分离方法,包括机械粉碎、磁选、筛分、化学溶解、热处理等,着重分析了锂离子电池正极材料的传统回收利用技术,包括火法冶金、湿法浸出、材料再生等。最后,剖析了高效利用退役锂离子电池的新技术,包括生物浸出技术、机械化学处理方法、电化学方法、超临界流体技术以及微波/超声波技术等。基于以上分析,总结和展望了退役锂离子电池的回收和利用发展方向,为相关科研工作者和生产工作者提供借鉴。

关键词：锂离子电池回收利用火法冶金湿法浸出生物浸出材料再生超临界流体

维普期刊数据库博看期刊

基于热应力分析的固体氧化物燃料电池结构优化研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

洁净煤技术 2024年

作者：熊星宇马桂良吴云飞王晓艾梁考彭苏萍华北电力大学能源动力与机械工程学院中国矿业大学(北京)煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室

固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种高效的发电装置，但是其内部运行温度高、温差大，易产生较大热应力，致使其内部电化学性能衰退，甚至破坏电堆。优化电堆内的热应力分布不仅可以提高电堆的可靠性，还可以延长电堆使用寿命。本文建立了... 详细信息

固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种高效的发电装置，但是其内部运行温度高、温差大，易产生较大热应力，致使其内部电化学性能衰退，甚至破坏电堆。优化电堆内的热应力分布不仅可以提高电堆的可靠性，还可以延长电堆使用寿命。本文建立了5层平板式电堆的三维多场耦合数值模型，在保持阴极有效反应面积相同的情况下，分析了应用不同长宽比单电池时其电堆的热应力变化。结果表明，调整单电池的长宽比对降低电堆内各组件的热应力分布有显著影响。当长宽比增加到2.8:1时，与最常见的1:1正方形单电池相比，应力分布的幅度可以减小40%以上。最大应力值出现在电解质上，由81.5MPa降至46.8MPa。因此，合理增大单电池长宽比是降低电堆热应力的有效途径。

关键词： SOFC 多物理场仿真热管理热应力长宽比