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CVD合成三维石墨烯-铜复合材料及其超高导电性

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材料导报 2024年第S1期38卷 364-370页

作者：杨军马瑜付金良上海新池能源科技有限公司上海201815

石墨烯-铜复合材料具有广阔的应用前景。然而,具有超高导电性的石墨烯-铜复合材料仍未成功开发和应用。本研究利用铜粉烧结内部形成三维微孔,并通过化学气相沉积(CVD)法合成石墨烯-铜异质结构。将其挤压成直径为4 mm的铜-石墨烯复合线材... 详细信息

石墨烯-铜复合材料具有广阔的应用前景。然而,具有超高导电性的石墨烯-铜复合材料仍未成功开发和应用。本研究利用铜粉烧结内部形成三维微孔,并通过化学气相沉积(CVD)法合成石墨烯-铜异质结构。将其挤压成直径为4 mm的铜-石墨烯复合线材,测量了其在室温和高温下的电导率,获得了导电率(101.0%IACS)高于国际退火铜(100%IACS)的铜-石墨烯复合材料,且石墨烯-铜复合导线的高温载流量比纯铜线高5.45%。本研究为获得超高导电性铜基复合材料提供了新的思路。

关键词：石墨烯-铜复合材料电导率三维微孔结构载荷强度

尖晶石LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)材料表面Li_(3)PO_(4)包覆改性与电化学性能

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硅酸盐学报 2024年第6期52卷 2032-2039页

作者：柳娜宁德时代新能源科技股份有限公司福建宁德352106

尖晶石结构LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)(LNMO)材料因具备高工作电压、低成本和环境友好等优点,被认为是最具有发展前景的正极材料之一。然而,LNMO材料在充放电过程中表现出严重的表面失氧和Mn溶出反应,导致其整体电化学性能较差。采用前驱... 详细信息

尖晶石结构LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)(LNMO)材料因具备高工作电压、低成本和环境友好等优点,被认为是最具有发展前景的正极材料之一。然而,LNMO材料在充放电过程中表现出严重的表面失氧和Mn溶出反应,导致其整体电化学性能较差。采用前驱体Li_(3)PO_(4)包覆技术,在LNMO材料颗粒表面构建均匀的纳米包覆层,不仅提高了LNMO的循环稳定性和倍率性能,而且有效抑制了循环过程中阴极材料过渡金属溶出。结合X射线衍射仪、扫描电子显微技术、透射电子显微镜和电化学分析等测试手段,充分对比和分析Li_(3)PO_(4)包覆LNMO材料前后对微观结构和电化学性能的影响。该方法实现了Li_(3)PO_(4)的均匀包覆,并且没有改变LNMO正极材料的晶体结构。前驱体包覆3%Li_(3)PO_(4)的LNMO材料在1 C倍率下循环300圈容量保持率从无包覆的81.82%提升至包覆后的90.47%,2 C高倍率下的放电容量保持率从87.72%提升至92.39%,且EOL电芯阳极极片中过渡金属Mn溶出量明显降低。前驱体Li_(3)PO_(4)包覆策略是一种有效的材料表面改性策略,可以有效提升尖晶石型LNMO正极材料在循环过程中的结构稳定性和电化学性能。

关键词：镍锰酸锂磷酸锂包覆电化学性能

不平衡主动配电网电压无功两阶段多目标鲁棒优化

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电力自动化设备 2024年第5期44卷 79-87页

作者：符杨武洁苏向敬田书欣米阳李海瑜耿福海上海电力大学电气工程学院上海200090 国家电力投资集团有限公司上海能源科技发展有限公司上海200233

高间歇性分布式电源大量接入、线路排布不对称、负荷分布不均匀等因素加剧了配电网的三相不平衡。同时,分布式电源和负荷的显著不确定性导致配电系统电压越限频繁以及网络能量损耗增加。引入电压不平衡度二阶锥约束,以降低主动配电网的... 详细信息

高间歇性分布式电源大量接入、线路排布不对称、负荷分布不均匀等因素加剧了配电网的三相不平衡。同时,分布式电源和负荷的显著不确定性导致配电系统电压越限频繁以及网络能量损耗增加。引入电压不平衡度二阶锥约束,以降低主动配电网的三相不平衡程度;采用鲁棒优化方法对分布式电源与负荷的不确定性进行建模;在此基础上,提出一种不平衡主动配电网的两阶段多目标电压无功控制模型,以最小化系统电压偏差和网络能量损耗;结合二阶锥松弛与线性化技术将非凸模型转化为可求解形式,利用法线边界相交算法处理多目标问题,并采用列与约束生成算法将可求解模型分为主问题与子问题进行迭代求解,从而得到鲁棒帕累托最优解。基于澳大利亚某真实配电网验证所提方法的有效性和鲁棒性。

关键词：不平衡不确定性鲁棒优化两阶段多目标电压无功

Ni-Al合金药型罩的制备及其射孔性能研究

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火工品 2024年

作者：王浩张医奎鲁坤李尚杰物华能源科技有限公司

为了提升油气井用射孔弹的射孔性能和清洁效果，在常规药型罩配方中加入铝镍活性材料，试验研究了不同质量比的Ni-Al合金粉以及不同Ni-Al合金粉含量的药型罩的放热特性，对Ni-Al合金药型罩配方进行了优化设计；并通过地面模拟穿钢靶试... 详细信息

为了提升油气井用射孔弹的射孔性能和清洁效果，在常规药型罩配方中加入铝镍活性材料，试验研究了不同质量比的Ni-Al合金粉以及不同Ni-Al合金粉含量的药型罩的放热特性，对Ni-Al合金药型罩配方进行了优化设计；并通过地面模拟穿钢靶试验和地面模拟地层岩石应力试验，对Ni-Al合金药型罩和常规药型罩的射孔孔径、穿深和自清洁效果进行了对比。结果表明：当w Ni∶w Al=2∶1时，Ni-Al金属粉的放热量最大，达到255.5 J·g-1；当Ni-Al金属粉和其它金属粉材的配比为6∶4时，Ni-Al合金药型罩的放热量最大，达到9 806 J·g-1；相较于常规射孔弹，自清洁射孔弹的射孔孔径和穿深分别提升了23.8%和9.4%，并且达到了清洁孔道的效果。

关键词：药型罩 Ni-Al合金球磨法射孔性能自清洁性能

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直接甲醇燃料电池离网供电应用研究

电源学报 2024年第S1期 143-149页

作者：胡华冲鄂彬陈善平李阳崔红磊魏伟上海醇加能源科技有限公司中科军联(张家港)新能源科技有限公司

针对石油管道监测、司法监控等领域存在的离网供电不足问题，设计了离网供电系统，将自研的直接甲醇燃料电池DMFC（direct methanol fuel cell）与太阳能电池、蓄电池等进行集成，用于实现离网设备的不间断供电。自主研制的DMFC具有较... 详细信息

针对石油管道监测、司法监控等领域存在的离网供电不足问题，设计了离网供电系统，将自研的直接甲醇燃料电池DMFC（direct methanol fuel cell）与太阳能电池、蓄电池等进行集成，用于实现离网设备的不间断供电。自主研制的DMFC具有较高的甲醇燃料转化率；在低温-40℃、常温20℃、高温45℃的模拟环境试验中，DMFC起动正常且均能够稳定运行；高温、低温环境中电堆性能相比常温环境会有下降。在离网供电系统实际运行的3 904 h内，DMFC经历了0～40℃的环境温度波动，电堆以160 mA·cm-2的电流密度运行了1 491 h，其性能可保持为初始状态的94.7%。研究表明，DMFC具有较强的环境适应能力，有利于提高离网供电系统的可靠性。

关键词：直接甲醇燃料电池离网供电无人值守低温高温寿命

脉冲磁场熔体处理对Al-Si-Mg-Cu-Ni合金DC铸造凝固组织和力学性能的影响

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机械工程学报 2024年第6期60卷 279-286页

作者：鲍鑫宇麻永林程桥苏怡卉王杰邢淑清内蒙古科技大学材料与冶金学院包头014010 晶科能源科技有限公司西宁810000

Al-Si-Mg-Cu-Ni合金广泛用于汽车发动机零部件制造,Al-Si-Mg-Cu-Ni合金凝固组织细化有助于提升零部件机械性能。在Al-Si-Mg-Cu-Ni合金DC(Direct-chilling)铸造过程中采用自主开发的试验装置,对DC浇铸平台前端流槽内的Al-Si-Mg-Cu-Ni合... 详细信息

Al-Si-Mg-Cu-Ni合金广泛用于汽车发动机零部件制造,Al-Si-Mg-Cu-Ni合金凝固组织细化有助于提升零部件机械性能。在Al-Si-Mg-Cu-Ni合金DC(Direct-chilling)铸造过程中采用自主开发的试验装置,对DC浇铸平台前端流槽内的Al-Si-Mg-Cu-Ni合金熔体进行脉冲磁场处理,细化铸锭凝固组织。通过分析磁场能量对合金熔体内团簇形成和演变过程的影响,发现磁场能量可降低合金熔体中团簇形成功,促进熔体中团簇数量增加并长大,形成大量接近临界尺寸的团簇,凝固时形成大量晶核。试验结果表明,脉冲磁场熔体处理后,Al-Si-Mg-Cu-Ni合金DC铸造凝固组织中α-Al和初晶Si尺寸减小,铸锭中心处α-Al和初晶Si细化率分别为41.4%和81.6%;凝固组织中耐热相尺寸减小21.6%,并且在基体中均匀分布;合金的室温硬度和抗拉强度分别提升34.3%和10.4%;铸锭内部组织和性能均匀性提升。

关键词： Al-Si-Mg-Cu-Ni合金团簇理论晶粒细化 DC铸造力学性能

三级反应耦合系统生产硫氢化钠的酸性气处理工艺及应用

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石油与天然气化工 2024年

作者：刘成军温世昌王民蔺冰军周璇蒋正初中石油华东设计院有限公司山东瑞阳新能源科技有限公司

目的开发一种用于处理含硫化氢酸性气的低成本硫氢化钠生产工艺并进行工业化应用，实现尾气达标排放。方法将酸性气原料与混合碱液在塔式一级反应器内逆流接触并发生反应，生成的粗硫氢化钠溶液、循环碱液、一级净化气分别进入汽提塔... 详细信息

目的开发一种用于处理含硫化氢酸性气的低成本硫氢化钠生产工艺并进行工业化应用，实现尾气达标排放。方法将酸性气原料与混合碱液在塔式一级反应器内逆流接触并发生反应，生成的粗硫氢化钠溶液、循环碱液、一级净化气分别进入汽提塔、循环冷却器、搅拌槽式二级反应器；二级反应器内生成的二级碱液、二级净化气分别进入半成品罐、静态混合器式三级反应器；三级反应器内生成的气液两相反应产物进入半成品罐；半成品罐分出的半成品碱液与循环碱液混合后作为混合碱液返回一级反应器，分出的三级净化气在水洗分离罐内与除盐水接触后产生氨水。结果经工业化装置验证，该工艺在不对酸性气原料进行预处理的情况下，可有效脱除硫氢化钠产品中氨类等杂质，可根据市场需要灵活生产出不同规格的硫氢化钠产品，并保证净化气达标排放，还可生产氨水。结论该工艺具有资源化利用程度高、硫氢化钠选择性高、操作灵活、设备和操作费用低的特点，可为其他酸性气处理装置提供参考。

关键词：硫氢化钠含硫化氢酸性气 pH 结晶汽提氨水尾气达标排放

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基于单元阵列结构的聚合物基吸波器件的设计

当代化工研究 2024年第11期 188-190页

作者：郝俊娇郭晓雷黄尧中核能源科技有限公司北京100193 北京化工大学机电工程学院北京100029

近年来,随着科技水平飞速提高,电磁波在各个领域广泛应用。而电磁防护成为军事及核电领域重点研究对象。如何吸收电磁波从而减少暴露风险成为了现代科学研究的重大课题之一。本文结合电磁防护领域的相关理论及几何学的设计方法使用新型... 详细信息

近年来,随着科技水平飞速提高,电磁波在各个领域广泛应用。而电磁防护成为军事及核电领域重点研究对象。如何吸收电磁波从而减少暴露风险成为了现代科学研究的重大课题之一。本文结合电磁防护领域的相关理论及几何学的设计方法使用新型高分子材料设计了一种新型的双层频率选择表面,采用PLA作为介质基底,聚合物基导电复合材料作为贴片设计的频率选择表面。经仿真分析发现:相较于传统材料,聚合物基吸波器件的中心谐振频率更高,且其电磁参数在一定范围内可调,可以更好地实现吸波效果;相较于其他影响因素(FSS单元尺寸,导电复合材料电导率),PLA层的电容率(即相对介电常数实部)对中心谐振频率影响更大,当相对介电常数实部在1.6~3.2范围内增加时,其中心谐振频率明显向低频移动,最大吸波率也随之增加。最终经仿真分析得到采用无分形的缝隙型五边形环状结构的聚合物基吸波器件设计参数。

关键词：频率选择表面高分子复合材料吸波器件

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盐穴压缩空气储能库注采井筒体系优化设计

天然气工业 2024年第6期44卷 169-180页

作者：万继方纪文栋李景翠孙养清赵永安罗一峰吴启春中能建数字科技集团有限公司长江大学机械工程学院宝山钢铁股份有限公司百勤能源科技(广东)股份有限公司建湖县鸿达阀门管件有限公司

盐穴因其密封与稳定特性成为压缩空气储能库(以下简称储能库)首选,储能库可以实现大规模的清洁储能,能实现电力供需的“削峰填谷”,是实现“双碳”目标的重要方向之一。井口装置、注采管和封隔器组成的井筒体系是储能库与地面设备的连... 详细信息

盐穴因其密封与稳定特性成为压缩空气储能库(以下简称储能库)首选,储能库可以实现大规模的清洁储能,能实现电力供需的“削峰填谷”,是实现“双碳”目标的重要方向之一。井口装置、注采管和封隔器组成的井筒体系是储能库与地面设备的连接通道,然而受气体注采流量的限制和冲蚀作用的影响,现阶段的小通径井筒严重限制了压缩空气储能电站的装机规模。为优化储能库注采井筒体系,对大通径井口装置、耐腐蚀套管和大尺寸封隔器的设计与加工中存在的主要问题进行了分析,并结合工程实际提出了解决措施和合理化建议。研究结果表明:(1)井口装置设计需考虑到每层套管头座挂芯轴悬挂器台阶的承载强度,需要校核及验证悬挂器最小壁厚处的抗外挤强度、承受井下反压时顶丝的抗剪切强度等参数;(2)套管选材应充分考虑制造工艺及经济成本在盐穴压缩空气储能工况中的适用性,建议在易发生冲蚀处使用耐蚀合金纯管材,其余部位优选具有性价比的耐腐蚀套管;(3)大尺寸封隔器建议整体采用芯轴设计,胶筒选用氢化丁腈橡胶或四丙氟橡胶等材质,卡瓦建议采用笼式桶状。结论认为,提出的注采井筒体系设计优化措施,能够为该类型储能项目的大尺寸井筒注采体系设计与优化提供方法和思路。

关键词：盐穴 CAES 井口装置套管封隔器大尺寸注采优化设计