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双离子电池中阴离子可逆体系设计与正极材料研究进展

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材料导报 2024年第2期38卷 19-31页

作者：帕提曼·阿不都何一涛白翔伊尔夏提·地里夏提罗新泽何晓燕闫秀玲李海金伊犁师范大学化学与环境科学学院污染物化学与环境治理重点实验室新疆伊宁835000 安徽工业大学能源与环境学院能源与动力工程系安徽马鞍山243002

双离子电池(DIBs)基于在充电/放电过程中将阳离子和阴离子分别储存在正极和负极的工作机制,具有工作电压高、成本低和安全性出色等优点,在高效储能方面比锂离子电池更受关注。本文系统全面地综述了DIBs的基本储能原理及阴离子可逆体系... 详细信息

双离子电池(DIBs)基于在充电/放电过程中将阳离子和阴离子分别储存在正极和负极的工作机制,具有工作电压高、成本低和安全性出色等优点,在高效储能方面比锂离子电池更受关注。本文系统全面地综述了DIBs的基本储能原理及阴离子可逆体系理论基础,并回顾了当前DIBs最新进展。以非水系和水系双离子电池为切入点,详细介绍了DIBs正极上阴离子可逆电对设计种类,以及石墨、有机和金属层状正极材料分类及目前的研究进展。此外,还提出了一些策略和展望,希望促进DIBs未来在基础研究和产业化上的进一步发展。

关键词：双离子电池正极材料阴离子可逆体系

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基于热管的光伏冷却技术研究进展

湖南大学学报（自然科学版） 2024年第1期51卷 201-216页

作者：曹静宇郑玲彭晋卿宋佳明李念平裴刚湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 建筑安全与节能教育部重点实验室(湖南大学) 湖南长沙410082 中国科学技术大学工程科学学院安徽合肥230026

光伏发电技术的发展和推广是实现碳中和的关键途径之一,但传统光伏电池效率会随自身温度升高而下降,故采取冷却措施降低其温度成为光伏领域的热点问题,其中具有结构简单、传热效率高、可塑性强、被动运行等优点的热管近年来受到了重点关... 详细信息

光伏发电技术的发展和推广是实现碳中和的关键途径之一,但传统光伏电池效率会随自身温度升高而下降,故采取冷却措施降低其温度成为光伏领域的热点问题,其中具有结构简单、传热效率高、可塑性强、被动运行等优点的热管近年来受到了重点关注,而相关研究现状尚待分析汇总.本文从不同热管类型的视角对该领域进行了深入探讨,涵盖热管及其与天空辐射制冷、相变储能、热电制冷和纳米技术耦合下的多种冷却方式,并结合基于热管的光伏冷却技术的发展现状讨论其系统性能、经济和环境效益,对该研究方向进行了展望.综合既有研究发现,热管冷却是一种环保、经济且可行的光伏冷却方式,能有效降低光伏温度并提升其均匀性,且在技术耦合下可实现太阳能与其他清洁能源的科学协同利用,提升其发电性能或实现制冷、储能等附加功能,其发展应用对推动节能减排事业有着积极意义.

关键词：热管光伏散热聚光光伏

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轴流涡轮长叶片级变工况特性研究综述

机械工程学报 2024年第8期60卷 271-290页

作者：黄功瑞朱阳历熊军王星李文陈海生中国科学院工程热物理研究所北京100190 中国科学院大学工程科学学院北京100049 江苏大学能源与动力工程学院镇江212013 国家能源大规模物理储能技术(毕节)研发中心毕节551712 中国科学院南京未来能源系统研究院南京211135

为满足高效、高负荷、高可靠性大流量轴流涡轮的应用需求,涡轮叶片的长度和展弦比设计日益增大。相较于较短的叶片,长叶片沿径向的叶型以及气流参数分布的变化幅度更大,因此其设计要求更高。受涡轮负荷需求、环境条件等因素变化的影响,... 详细信息

为满足高效、高负荷、高可靠性大流量轴流涡轮的应用需求,涡轮叶片的长度和展弦比设计日益增大。相较于较短的叶片,长叶片沿径向的叶型以及气流参数分布的变化幅度更大,因此其设计要求更高。受涡轮负荷需求、环境条件等因素变化的影响,长叶片往往变工况运行,其级内三维流场结构复杂,各项性能恶化,容易导致叶片的安全性及使用寿命下降。为方便学者后续进一步研究长叶片级在变工况运行时的气动、传热与结构强度特点,探索拓宽长叶片级高效、稳定运行范围的方法,梳理了该领域近年来的研究成果。首先介绍长叶片的气动与结构设计特点,再分析与总结变工况时长叶片级的气动特性、传热与强度特性,并简述排气装置对末级长叶片内部流场的影响,最后分析目前仍存在的不足,展望轴流涡轮长叶片级在控制变工况不利影响方面与优化设计方面的未来发展趋势。

关键词：轴流涡轮长叶片级变工况

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全潜液囊式波浪能俘获系统特性研究

太阳能学报 2024年第1期45卷 395-401页

作者：韦建锋盛松伟陈敏张亚群王坤林王振鹏中国科学技术大学工程科学学院合肥230026 中国科学院广州能源研究所广州510640 中国科学院南海生态环境工程创新研究院广州510640 中国科学院可再生能源重点实验室广州510640

针对海洋监测潜标系统的供电需求,研发设计一种元器件少、结构简单、适用于潜标的水下波浪能俘获系统。相对于使用液压系统的波浪能发电装置,此系统具有工质环保的特点。该系统由液囊、主体、基础和能量传输4部分组成,工质采用水。在实... 详细信息

针对海洋监测潜标系统的供电需求,研发设计一种元器件少、结构简单、适用于潜标的水下波浪能俘获系统。相对于使用液压系统的波浪能发电装置,此系统具有工质环保的特点。该系统由液囊、主体、基础和能量传输4部分组成,工质采用水。在实验室造波水槽中对该系统的特性进行模型试验研究,发现该系统适合在长周期和大波高的波浪下工作,试验中功率最大工况为波高0.20 m,周期3.4 s,功率可达5.2 W,效率最大工况为波高0.08 m,周期3.1 s,效率可达25%,且系统的功率和效率会随液囊在水下深度的增大而快速下降。

关键词：波浪能潜式囊式

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钢铁行业钙基半干法脱硫灰渣资源化利用进展

工程科学学报 2024年第3期46卷 567-579页

作者：钱大益王艳叶凯航邢奕苏伟段淑雅伊犁师范大学化学与环境科学学院污染物化学与环境治理重点实验室伊宁835000 北京科技大学能源与环境工程学院北京100083

对首钢和唐钢循环流化床(CFB)、密相塔(DFA)烟气脱硫灰氧化改性进行了深入研究,脱硫灰分的矿物相组成主要包括CaSO_(3)·0.5H_(2)O、CaSO_(4)、CaCO_(3)、Ca(OH)_(2),平均粒径为7.252μm、中位粒径(D_(50))为4.521μm、80%的粒子粒径处... 详细信息

对首钢和唐钢循环流化床(CFB)、密相塔(DFA)烟气脱硫灰氧化改性进行了深入研究,脱硫灰分的矿物相组成主要包括CaSO_(3)·0.5H_(2)O、CaSO_(4)、CaCO_(3)、Ca(OH)_(2),平均粒径为7.252μm、中位粒径(D_(50))为4.521μm、80%的粒子粒径处于1.039~16.162μm、比表面积为2.25 m^(2)·g^(–1),比表面积相对较大,且喷雾干燥(SDA)法脱硫灰粒径明显大于CFB与DFA法;脱硫灰含水率0.02%~0.36%,体积密度0.85~1.0 t·m^(–3),容积密度0.55~1.0 t·m^(–3),真密度2.25~2.69 t·m^(–3),压实密度为1.4 t·m^(–3);脱硫灰粒大小不一,形状多为不规则的小类球体且孔道直径在0.1~0.2μm.结合半干法脱硫灰理化性质系统表征、改性与工业化应用等成果,系统分析目前钢铁企业及其他半干法脱硫灰资源化利用研究的主要方向和进展情况,提出利用半干法脱硫灰制备多种新型材料实现半干法脱硫灰资源化利用.

关键词：烧结球团钙基半干法脱硫灰渣资源化利用

管式蒸发冷却下LiCl-CaCl_(2)混合溶液降膜除湿特性分析

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东南大学学报（自然科学版） 2024年第4期54卷 1014-1021页

作者：彭冬根骆莹莹殷勇高徐少华南昌大学工程建设学院南昌330031 东南大学能源与环境学院南京210096

针对绝热型溶液除湿器性能低下的问题,设计了一种管式蒸发冷却型溶液除湿器,并采用具有较高经济性的LiCl-CaCl_(2)混合溶液作为除湿剂.基于理论模型,数值模拟了混合溶液中LiCl、CaCl_(2)两组分混合质量比、溶液参数和空气参数对蒸发冷... 详细信息

针对绝热型溶液除湿器性能低下的问题,设计了一种管式蒸发冷却型溶液除湿器,并采用具有较高经济性的LiCl-CaCl_(2)混合溶液作为除湿剂.基于理论模型,数值模拟了混合溶液中LiCl、CaCl_(2)两组分混合质量比、溶液参数和空气参数对蒸发冷却及绝热工况下除湿器热湿传递特性的影响.结果表明,除湿器在蒸发冷却工况下的单位面积除湿率高于绝热工况,最高可提升41.5%,且溶液中LiCl质量分数越小,其性能优势越显著.蒸发冷却除湿优势受溶液温度影响显著,单位面积除湿率与除湿空气流量呈正相关,与溶液流量呈负相关.不同的LiCl-CaCl_(2)混合质量比下蒸发冷却除湿特性主要受溶液温度影响,且在溶液温度较低时降低LiCl质量分数对除湿性能影响较小.2种运行工况下空气流量对除湿器单位面积除湿率的正向提升率可达136.9%~168.1%,而溶液流量对其影响较弱.

关键词：蒸发冷却除湿水溶液混合质量比数值模拟

1961-2021年青海省风光水气候要素和资源时空变化特征

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高原气象 2024年

作者：段美霞高妙妮姜涵徐润宏苏布达姜彤南京信息工程大学地理科学学院/灾害风险管理研究院青海师范大学地理科学学院南京信息工程大学气候与环境治理研究院

为系统评估青海省风光水气候要素在清洁能源开发和保障方面的潜力，本研究基于1961-2021年青海省境内51个气象站点的逐日10 m高度风速、日照时数及降水观测资料，分析了青海全年及四季风、光、水气候要素和相关资源的时空变化特征。研... 详细信息

为系统评估青海省风光水气候要素在清洁能源开发和保障方面的潜力，本研究基于1961-2021年青海省境内51个气象站点的逐日10 m高度风速、日照时数及降水观测资料，分析了青海全年及四季风、光、水气候要素和相关资源的时空变化特征。研究发现：(1)青海省年平均风速、太阳辐射和降水量分别为2.67 m·s-1、 6084.2 MJ·m-2和299.7 mm。风速总体呈现西部大、东部小的特点，青海西部及青海湖环湖等地区风速超过3 m·s-1，达到风能资源开发标准。全境年太阳辐射均超过5040 MJ·m-2，达国标“很丰富”等级，柴达木盆地达“最丰富”等级，适宜太阳能资源开发。降水量自东南向西北递减。青海省的风、光、水资源存在季节互补性，呈现出“春季风大、光好、水少，夏季风小、光好、水丰”的规律。(2)在气候变化背景下，青海省年平均风速和年总太阳辐射以0.16 m·s-1·(10a)-1和29.04 MJ·m-2·(10a)-1的速率显著降低，海西西部和中部地区变化幅度最大，但仍维持在风能和光伏资源开发标准范围内。降水量以8.85 mm·(10a)-1的速率显著增多，玉树西部、海西东部等地区增幅最大。春季风速降低最显著，夏季太阳辐射减小速率最快但降水大幅增加。总云量增多是太阳辐射和降水变化的可能原因。(3)青海风速和太阳辐射达到适宜开发标准的地区受影响较小且极端性减弱，可保障清洁能源稳定开发。青海西部(如唐古拉山)的风能资源、柴达木盆地的太阳能资源、长江、黄河和澜沧江三大流域的水能资源仍具有较大开发潜力。本研究结果可为发展风光水多能互补清洁能源开发提供理论依据，助力国家“双碳”目标的实现和青海省高质量发展。

关键词：风速降水太阳辐射气候资源青海省

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恶臭污染的测定方法与预测模型研究进展

地学前缘 2024年第2期31卷 13-19页

作者：祝富杰曲龙泽李平魏文侠李培中王立夫李本行王姣任更波吴志能马小东河北工业大学能源与环境工程学院天津300401 河北师范大学化学与材料科学学院河北石家庄050024 北京市科学技术研究院资源环境研究所北京100089

随着人们对环境问题的认识,恶臭污染已经成为一类典型的环境公害。我国的恶臭污染来源广泛,臭气浓度的测定成本昂贵,构建基于简易输入参数的臭气预测模型降低恶臭污染判定与控制的难度,是目前恶臭污染研究的热点问题。本研究从臭气定义... 详细信息

随着人们对环境问题的认识,恶臭污染已经成为一类典型的环境公害。我国的恶臭污染来源广泛,臭气浓度的测定成本昂贵,构建基于简易输入参数的臭气预测模型降低恶臭污染判定与控制的难度,是目前恶臭污染研究的热点问题。本研究从臭气定义的基本概念入手,总结对比了不同的臭气标准和测定方法。综述了目前常用的臭气预测模型,包括基于污染物浓度的多元线性回归法和不同的臭气浓度/强度预测模型,发现不同研究或者不同模型得到的结果差异较大。其中,为预测模型提供准确的嗅觉阈值是优化模型的关键。另外,作为一种环境问题,本研究也对臭气的大气扩散以及排放速率进行了综述研究,研究中使用不同的大气扩散模型对臭气的大气扩散过程进行预测。但不同模型需要的基础数据和知识背景不同,因此需要根据实际的应用场景选择合适的模型。排放速率作为大气扩散模型中的重要输入参数,可以通过不同的方法和装置进行测定,不同方法的测定结果存在差异,后续研究中需要依据更多的现场数据对预测结果进行验证。基于以上综述,本研究将为恶臭污染的识别和控制提供科学指导。

关键词：恶臭污染臭气浓度/强度测定方法预测模型大气扩散模型

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微纳尺度流动与界面流动专题序

力学学报 2024年第5期56卷 1211-1213页

作者：关东石司廷中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室北京100190 中国科学院大学工程科学学院北京100049 中国科学技术大学近代力学系合肥230027

微纳尺度流动与界面流动是流体力学的重要分支学科[1],其中微纳尺度流动关注微米、亚微米乃至纳米尺度下流体运动及物质输运规律,界面流动关注不同流体或流固界面之间的相互作用及流动规律.随着微流控芯片和微纳机电系统的发展,微纳尺... 详细信息

微纳尺度流动与界面流动是流体力学的重要分支学科[1],其中微纳尺度流动关注微米、亚微米乃至纳米尺度下流体运动及物质输运规律,界面流动关注不同流体或流固界面之间的相互作用及流动规律.随着微流控芯片和微纳机电系统的发展,微纳尺度流动与界面流动已成为流体力学学科的重要前沿领域,并且涉及了流体力学与生命科学、材料科学、医疗健康、能源环境、先进制造等多学科领域的交叉融合.

关键词：微纳尺度微流控芯片流体力学医疗健康流体运动交叉融合能源环境生命科学