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电气设备用全氟异丁腈环保绝缘气体检测技术

绝缘材料 2025年

作者：何洁颜湘莲刘伟黄印中国电力科学研究院有限公司国网安徽省电力有限公司电力科学研究院

全氟异丁腈（C4F7N）具有优异的绝缘性能和较低的温室效应，是当前用于电气设备绝缘的主流环保气体。由于C4F7N与SF6理化特性差异较大，现有的SF6检测技术及设备无法满足C4F7N混合气体的应用需求。本文参考运行设备中SF6及SF6/N2气体的... 详细信息

全氟异丁腈（C4F7N）具有优异的绝缘性能和较低的温室效应，是当前用于电气设备绝缘的主流环保气体。由于C4F7N与SF6理化特性差异较大，现有的SF6检测技术及设备无法满足C4F7N混合气体的应用需求。本文参考运行设备中SF6及SF6/N2气体的带电检测技术，开展C4F7N/CO2气体的检测方法研究。提出了采用基于高精度氦离子化检测器的气相色谱检测纯度和组分、采用热导原理检测C4F7N占比和阻容传感器法监测微水、采用非分光红外技术结合朗伯-比尔定律定量监测漏气等现场检测方案，开发了相应的检测装置，并对气体状态开展检测验证试验，研究成果可支撑C4F7N环保电气设备的运维检测和现场应用。

关键词：全氟异丁腈环保电气设备纯度混合比泄漏

微水对C6F12O/CO2混合气体绝缘性能和分解特性的影响

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绝缘材料 2025年

作者：田双双陈艺萌靳小平汪颖翔李陈莹王家浩陈辉湖北工业大学新能源及电网装备安全监测湖北省工程研究中心国网湖北省电力有限公司经济技术研究院国网江苏省电力有限公司电力科学研究院

C6F12O具有良好的环保特性和绝缘性能，在中低压气体绝缘设备中具有良好的应用前景。为探究气体绝缘设备内部的微水对C6F12O/CO2混合气体绝缘性能和分解特性的影响，搭建气体工频击穿试验平台，测试0～1 000μL/L微水浓度范围内0.14 MP... 详细信息

C6F12O具有良好的环保特性和绝缘性能，在中低压气体绝缘设备中具有良好的应用前景。为探究气体绝缘设备内部的微水对C6F12O/CO2混合气体绝缘性能和分解特性的影响，搭建气体工频击穿试验平台，测试0～1 000μL/L微水浓度范围内0.14 MPa气压下4%C6F12O/96%CO2混合气体的击穿电压，分析不同微水浓度对混合气体自恢复绝缘特性的影响。使用气相色谱质谱联用仪（GC-MS）定性定量分析C6F12O/CO2混合气体工频击穿后分解产物的种类和浓度，获得微水浓度、击穿次数对击穿分解产物浓度和有效产气速率的影响规律。结果表明：微水会降低C6F12O/CO2混合气体的工频击穿电压。C6F12O/CO2混合气体的主要击穿分解产物为CF4、C2F6、C3F6、C3F8、C3F7H、CF2O、C4F10、C5F12和CF3H，其中CF4、C2F6和C3F7H的浓度及有效产气速率与微水浓度呈正相关，CF4、C2F6、C3F6、C3F8、C3F7H浓度与击穿次数呈正相关。综合考虑绝缘性能和分解特性，建议在工程应用中严格控制C6F12O/CO2混合气体设备内部微水的浓度，同时提高设备微水的检测频率。

关键词： C F O/CO 混合气体微水绝缘性能分解特性

质子交换膜燃料电池用碳纤维纸技术关键及产业化研究进展

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储能科学与技术 2025年

作者：王阳峰任博王红涛侯栓弟石油化工科学研究院中石化(大连)石油化工研究院有限公司

氢能是实现能源结构转型和构建低碳社会的重要途径，而质子交换膜燃料电池是氢能转化利用的核心设备之一。与催化剂、质子交换膜等材料的产业化研究进展相比，作为气体扩散层基底层的碳纤维纸研究相对滞后，碳纤维纸国产化被称为燃料电... 详细信息

氢能是实现能源结构转型和构建低碳社会的重要途径，而质子交换膜燃料电池是氢能转化利用的核心设备之一。与催化剂、质子交换膜等材料的产业化研究进展相比，作为气体扩散层基底层的碳纤维纸研究相对滞后，碳纤维纸国产化被称为燃料电池核心材料的“最后一个壁垒”。本文聚焦制约碳纤维纸产业化制备技术的关键瓶颈，首先简要介绍当前碳纤维纸制备的主流工艺路线；随后分析指出湿法成形制备碳纤维纸的技术关键在于均匀稳定的碳纤维支撑骨架构建，以及均匀复合的纤维-树脂界面构筑；在碳纤维纸产业化方面，国内整体处于起步及产品验证阶段，与实验室小试研究相比，量产过程中更多地面临工程化技术问题；最后，分析总结了近年来国内碳纤维纸研究取得的成绩，并提出了未来主要关注方向，以期推动国内碳纤维纸产业化可持续发展。

关键词：氢能燃料电池碳纤维纸气体扩散层

空天地一体化通信协同的高弹性配电网概念、架构与关键技术

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电力系统自动化 2025年

作者：林加顺袁晓冬张宸宇刘瑞煌陈实蒋玮东南大学电气工程学院国网江苏省电力有限公司电力科学研究院

空天地一体化（SAGI）技术是第4次工业革命中跨时代的信息通信技术，其具备广覆盖、低时延，高可靠等特点。针对现代电力系统在极端事件下呈现出的信息通信系统瘫痪情况，文中结合SAGI技术，提出了基于SAGI技术的高弹性配电网（SAGI-DN... 详细信息

空天地一体化（SAGI）技术是第4次工业革命中跨时代的信息通信技术，其具备广覆盖、低时延，高可靠等特点。针对现代电力系统在极端事件下呈现出的信息通信系统瘫痪情况，文中结合SAGI技术，提出了基于SAGI技术的高弹性配电网（SAGI-DN）系统，详细阐述了SAGI-DN系统的形态结构和技术特征，设计了SAGI-DN系统的有源配电网供电恢复策略。在此基础上，从系统规划、信息通信、边缘计算、以及运行控制等方面论述提出了SAGI-DN系统研究所面临的挑战及关键技术。

关键词：新型电力系统空天地一体化配电网弹性极端事件

考虑储能不同SOC下新能源场站风储协同的TOPSIS频率优化控制策略

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华北电力大学学报(自然科学版) 2025年

作者：孟建辉王晨雨张扬帆刘京波李琰新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 国网冀北电力有限公司电力科学研究院

新能源场站调频能力有限，储能具有快速响应、灵活控制的特性，故配备储能对系统一次调频具有重要支撑作用。但现有研究未充分考虑基于储能荷电状态（state of charge， SOC）基础上的多风储协同优化问题。针对该问题，提出了一种基于... 详细信息

新能源场站调频能力有限，储能具有快速响应、灵活控制的特性，故配备储能对系统一次调频具有重要支撑作用。但现有研究未充分考虑基于储能荷电状态（state of charge， SOC）基础上的多风储协同优化问题。针对该问题，提出了一种基于改进逼近于理想值排序（Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution，TOPSIS）算法的风储协同频率优化控制策略。首先，构建了风储系统的频率响应模型，理论上揭示了储能接入对场站系统频率稳定性的影响。其次，引入了改进TOPSIS算法，在改进TOPSIS算法基础上考虑多储能不同荷电状态变化情况，提出了新能源场站风储协同优化控制策略，场站内风储机组频率支撑能力得到优化的同时，最大程度上增加了储能电池的循环寿命。最后，搭建了基于实时仿真器和实际控制器的控制器级硬件在环测试平台，仿真器模拟实际电路控制器实现协同控制策略，通过典型工况场景对所提控制策略的有效性和优越性进行了测试和验证。所提控制策略有效支撑了系统频率的同时避免了储能系统频繁充放电，减少了储能的损耗。

关键词：风储联合系统储能荷电状态改进TOPSIS算法一次调频协同控制策略

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钠离子电池正极预钠化技术进展

储能科学与技术 2025年

作者：李昱李丹丹谢飞唐彬容晓晖梁沁沁胡勇胜中国科学院物理研究所广西电力装备智能控制与运维重点实验室广西电网有限责任公司电力科学研究院

钠离子电池凭借原材料来源广泛、成本低廉等优势，被视作下一代非常重要的电化学储能技术。预钠化技术可通过引入额外的钠源，对首周充电时因生成界面而不可逆消耗的钠离子进行有效补充，进而有效提升电池的循环寿命与能量密度，在钠离... 详细信息

钠离子电池凭借原材料来源广泛、成本低廉等优势，被视作下一代非常重要的电化学储能技术。预钠化技术可通过引入额外的钠源，对首周充电时因生成界面而不可逆消耗的钠离子进行有效补充，进而有效提升电池的循环寿命与能量密度，在钠离子电池实际生产应用中具有重要价值。预钠化技术主要分为负极预钠化技术和正极预钠化技术，正极预钠化技术里的自牺牲型补钠剂预混法，因其操作简便，无需额外增添设备，有利于大规模推广。本文首先简单介绍了补钠剂的分类，然后梳理了这一方法在实际生产应用过程中存在的问题，具体涵盖生产储存环节的安全性与稳定性问题、电极制造过程中补钠剂的碱性以及粒径大小的问题，还有电池循环时分解电位过高、分解产物及其分解后对极片产生的影响等问题。随后本文归纳了近年来预钠化相关文献与专利中对应的解决方案，还对这一方法在无负极钠电池中的应用情况作了介绍。最后，本文对未来补钠剂的开发提出了相应的设计原则，并有望为正极预钠化技术的应用提供一定的指导与启发。

关键词：钠离子电池预钠化自牺牲型补钠剂专利分析

面向二氧化碳电化学还原的阴离子交换膜研究进展

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化工新型材料 2025年

作者：李沛周诗宇汪洋胡婧婷张春波李雪峰国网吉林省电力有限公司电力科学研究院吉林大学化学学院

CO2电化学还原技术(ECO2RR)是一项在常温常压、绿色条件下将CO2直接转化、增值的重要技术。而阴离子交换膜作为CO2电化学还原器件中的核心部件，其性能决定着整个膜电极的能量转换效率。理想的阴离子交换膜（AEM）应拥有高的离子传导率... 详细信息

CO2电化学还原技术(ECO2RR)是一项在常温常压、绿色条件下将CO2直接转化、增值的重要技术。而阴离子交换膜作为CO2电化学还原器件中的核心部件，其性能决定着整个膜电极的能量转换效率。理想的阴离子交换膜（AEM）应拥有高的离子传导率、机械性能与化学稳定性，并且能够有效地阻止产物和反应物的交叉渗透，减少ECO2RR系统的能量损失。但阴离子交换膜在ECO2RR中的应用还存在着诸多的障碍需要克服。总结了面向ECO2RR应用的阴离子交换膜的设计、制备与性能，讨论了阴离子交换膜的各项性能对ECO2RR性能的影响，并展望未来面向ECO2RR应用的阴离子交换膜的研究方向。

关键词：二氧化碳电化学还原阴离子交换膜离子传导率化学稳定性

2507超级双相不锈钢焊接接头在模拟海水中的腐蚀行为研究

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材料开发与应用 2025年

作者：彭杏娜高仕龙张涛杨勇乔亚霞中国电力科学研究院有限公司国网经济技术研究院有限公司

利用扫描电子显微镜以及背散射电子衍射（EBSD）分析了2507双相不锈钢焊接接头微观组织；采用电化学和X射线光电子能谱仪（XPS），探究了该焊接接头不同区域在模拟海上柔直平台冷却系统中的腐蚀行为。此外，对焊接接头进行了1440h的中... 详细信息

利用扫描电子显微镜以及背散射电子衍射（EBSD）分析了2507双相不锈钢焊接接头微观组织；采用电化学和X射线光电子能谱仪（XPS），探究了该焊接接头不同区域在模拟海上柔直平台冷却系统中的腐蚀行为。此外，对焊接接头进行了1440h的中性盐雾试验。结果表明，焊缝、热影响区及母材的动电位极化曲线中的钝化电流密度相当，三个区域都呈现出相似的电容半圆特征，说明三个部位的耐蚀性能相当；XPS结果显示2507超级双相不锈钢在该环境中钝化膜以金属氢氧化物与氧化物为主。1440h盐雾试验结果表明，母材表面保持较好的金属光泽，焊缝周围有轻微的腐蚀，焊缝依然是易腐蚀的薄弱区域。研究结果对于海上柔直平台关键技术部件的选材及接头质量的控制有一定的工程参考意义。

关键词： 2507超级双相不锈钢海上柔直平台冷却系统电化学腐蚀钝化膜盐雾试验

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腈类化合物在高电压电解液中的研究进展

储能科学与技术 2025年

作者：李南马静黄挺秀沈毅星沈旻江依义洪涛马国强马紫峰浙江省化工研究院有限公司上海交通大学绍兴新能源与分子工程研究院

提高工作电压是提升锂离子电池能量密度的有效途径，但由此引发的电解液氧化分解、过渡金属离子溶出以及正极材料结构破坏等问题，严重制约了其实际应用。因此，开发具有优异电化学稳定性的电解液成为研究的热点。腈类化合物由于高介电... 详细信息

提高工作电压是提升锂离子电池能量密度的有效途径，但由此引发的电解液氧化分解、过渡金属离子溶出以及正极材料结构破坏等问题，严重制约了其实际应用。因此，开发具有优异电化学稳定性的电解液成为研究的热点。腈类化合物由于高介电常数和优良的氧化稳定性，被视为高电压体系中优化电解液的理想选择。本文回顾了腈类化合物作为溶剂和添加剂的作用机理及性能特点，针对腈类溶剂与石墨及锂金属不相容的问题，讨论了高浓度电解液、弱溶剂化电解液、含氟腈类电解液及共晶电解质等四种优化策略，并总结了各策略的实际应用前景及商业化过程中面临的局限性，明确指出添加剂是当前最有效的应用方式。此外，通过介绍含硅、硼、硫等元素的化学基团修饰的新型腈类添加剂，探究了不同官能团的作用机制及其应用潜力。最后，本文阐述了腈类化合物在开发与应用中面临的机遇与挑战，展望了通过合成工艺的优化与新型添加剂的开发，获得低粘度、高纯度、界面稳定性更强的多官能团腈类化合物，并探讨其在高电压电解液，尤其是在钴酸锂电池电解液中的应用前景。

关键词：锂离子电池电解液腈类化合物固体电解质界面膜