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三维高熵合金的合成及其电解水应用研究进展

现代化工 2025年第01期 17-23页

作者：王帅任李萍陈春迎王龙飞王奇陈新范金鹏陈杰中煤能源研究院有限责任公司西安交通大学化学工程与技术学院

概述了三维高熵合金材料的合成方法及其在电催化分解水领域的应用研究进展。重点介绍了脱合金法和湿化学法合成三维高熵合金，以及多孔结构、凸立方型结构、介孔球的三维高熵合金在电催化分解水方面所取得的突破性进展。最后指出，三维... 详细信息

概述了三维高熵合金材料的合成方法及其在电催化分解水领域的应用研究进展。重点介绍了脱合金法和湿化学法合成三维高熵合金，以及多孔结构、凸立方型结构、介孔球的三维高熵合金在电催化分解水方面所取得的突破性进展。最后指出，三维高熵合金的可控合成方法及其电催化水分解机制方面仍缺少系统性的梳理，在实际应用方面亟待寻找简易、高效的宏量制备方法。

关键词：高熵合金三维形貌析氢反应析氧反应协同效应

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生态型蓄滞洪区数字孪生系统建设思考

水利技术监督 2025年第1期 59-62+76页

作者：杨帆金有杰丁炜水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院水利部南京水利水文自动化研究所江苏南水科技有限公司

鉴于生态型蓄滞洪区在防洪减灾、气候调节及生态保护等方面发挥的关键作用,并结合数字孪生技术的显著优势,文章通过分析生态型蓄滞洪区数字孪生的必要性及其所面临的挑战。随后,详细阐述立体监测物联管理、生物物种监测等关键技术,并以... 详细信息

鉴于生态型蓄滞洪区在防洪减灾、气候调节及生态保护等方面发挥的关键作用,并结合数字孪生技术的显著优势,文章通过分析生态型蓄滞洪区数字孪生的必要性及其所面临的挑战。随后,详细阐述立体监测物联管理、生物物种监测等关键技术,并以十八联圩生态湿地蓄洪区为例,提出数字孪生系统建设构想,涵盖立体监测及网络传输体系、数字孪生平台构建以及业务应用体系建设等方面。孪生系统有助于推动蓄滞洪区管理向智慧化方向转型,进而提升其防洪减灾与生态保护能力。

关键词：蓄滞洪区数字孪生立体监测生态保护

磷化MXene/聚吡咯水凝胶制备及其在微生物燃料电池中的应用

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环境工程技术学报 2025年

作者：杨洋张智淇曹洲陈野北京低碳清洁能源研究院哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院国能龙源环保有限公司

微生物燃料电池阳极材料的导电性、亲水性、生物相容性等特性会影响微生物的附着、生长、代谢以及细胞外电子转移，进而直接影响微生物燃料电池的各项重要性能。通过化学氧化法制备了具有三维结构的多孔MXene-聚吡咯（MXene/PPy）水凝... 详细信息

微生物燃料电池阳极材料的导电性、亲水性、生物相容性等特性会影响微生物的附着、生长、代谢以及细胞外电子转移，进而直接影响微生物燃料电池的各项重要性能。通过化学氧化法制备了具有三维结构的多孔MXene-聚吡咯（MXene/PPy）水凝胶，采用NaH2PO2退火对制备的MXene/PPy水凝胶进行了磷化改性，并以改性前后的水凝胶材料作为阳极，研究其电化学性能以及其组装的微生物燃料电池的性能。结果表明：多孔MXene/PPy水凝胶具有良好的电化学性能，而磷化改性可以使MXene暴露更多反应位点，电化学性能进一步提升。其中以特定磷化程度(NaH2PO2加入量为0.005 g/mL)的MXene-聚吡咯水凝胶P-MXene/PPy-5作为电极材料时，面积比电容和交换电流密度分别提高至948.55 F/m2和0.73 mA/cm2，而电荷转移阻抗下降至6.84 Ω；其组装的微生物燃料电池与非磷化阳极微生物燃料电池相比，最大输出功率密度提升了49.62%，达7.87 W/m3，阳极蛋白质含量提升了37.53%，达59.07 mg/cm2。研究结果为未来开发更高性能的微生物燃料电池提供了思路。

关键词：微生物燃料电池二维过渡金属碳化物(MXene) 聚吡咯(PPy) 磷化水凝胶

有机液流电池的研究进展及在能源领域的应用前景

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石油炼制与化工 2025年第1期56卷 11-23页

作者：祝东红宋浩宇郭学锋董天雷高若梅中石化南京化工研究院有限公司南京210048 南京大学

随着全球对清洁能源的需求日益增长,能源存储技术成为实现可再生能源广泛应用的关键。有机液流电池(ORFB)作为一种新兴的能源存储解决方案,因其独特的安全性和环境友好性而受到关注。与传统的锂离子电池相比,ORFB使用水系电解液,不仅避... 详细信息

随着全球对清洁能源的需求日益增长,能源存储技术成为实现可再生能源广泛应用的关键。有机液流电池(ORFB)作为一种新兴的能源存储解决方案,因其独特的安全性和环境友好性而受到关注。与传统的锂离子电池相比,ORFB使用水系电解液,不仅避免了有害物质的产生,而且显著降低了对人体健康的风险。全面概述了ORFB技术的基本原理、关键组件、最新研究进展和应用潜力。通过对ORFB技术的深入分析,展示了其在能源转型和促进可持续发展方面的重要作用。通过综述当前的研究动态,揭示了ORFB技术发展的趋势和前景,为未来能源存储技术的发展方向提供了指导。

关键词：有机液流电池储能蒽醌紫精二茂铁离子交换膜

采暖期和非采暖期华北地区居民空气质量满意度研究

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中国环境科学 2025年

作者：李梓阳李天昕曹素珍乔岑温东森张亚群北京科技大学能源与环境工程学院中化商务有限公司甘肃省环境科学设计研究院

华北地区存在采暖期污染天气频发的严峻环境问题，不仅影响区域环境质量，还对居民生活和健康产生显著负面影响，我国针对这一问题开展了一系列大气污染综合治理攻坚方案，以期改善空气质量.但解决环境问题不仅需要政策和技术支持，还... 详细信息

华北地区存在采暖期污染天气频发的严峻环境问题，不仅影响区域环境质量，还对居民生活和健康产生显著负面影响，我国针对这一问题开展了一系列大气污染综合治理攻坚方案，以期改善空气质量.但解决环境问题不仅需要政策和技术支持，还需要倾听居民的声音，为探究现阶段公众对环保公共服务的实际感受和需求，提高居民与政府间的对话协商.本研究以华北地区为研究对象，利用空气质量满意度评估模型和指标体系，分别于采暖期和非采暖期开展居民空气质量满意度和空气污染分布特征研究，并探究华北地区居民空气质量满意度的影响因素.研究发现，华北地区采暖期居民空气质量满意度为72.15，非采暖期满意度为72.62，均达到“比较满意”.采暖期居民空气质量满意度与PM2.5呈显著负相关关系，非采暖期居民空气质量满意度与PM10呈显著负相关关系，证实模型具有良好的拟合效果.指标体系中公众期待、感知价值和公众信任三项指标受采暖因素影响较大:采暖期的公众期待显著低于非采暖的公众期待;采暖期的感知价值显著高于非采暖期的感知价值;采暖期的公众信任显著低于非采暖期的公众信任.颗粒物污染仍是影响华北地区居民空气质量满意度的重要因素，除此之外，居民空气质量满意度还受教育水平、年龄和信息公开度等多重因素的影响.在未来的空气质量政策治理上，政府应继续注重对PM2.5的排放治理、采暖期集中供暖的大气污染以及内蒙古沙尘治理等问题.

关键词：空气质量公众满意度指数华北地区莫兰指数

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沙漠光伏电站地表蚀积发生机制实验研究

干旱区研究 2025年

作者：王浩李生宇王海峰范敬龙崔珂军中国科学院新疆生态与地理研究所国家荒漠-绿洲生态建设工程技术研究中心中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室中国科学院新疆生态与地理研究所干旱区生态安全与可持续发展重点实验室中国科学院新疆生态与地理研究所莫索湾沙漠研究站中国科学院大学

风沙活动引起地表侵蚀或堆积，影响光伏电站的安全运行。为阐明沙漠光伏电站地表风蚀的发生机制，通过风洞实验与数值模拟，分析了不同风速条件下(6 m·s-1，8 m·s-1，10 m·s-1)，光伏板在正、反风向下的风速流场特征及蚀积变化规律... 详细信息

风沙活动引起地表侵蚀或堆积，影响光伏电站的安全运行。为阐明沙漠光伏电站地表风蚀的发生机制，通过风洞实验与数值模拟，分析了不同风速条件下(6 m·s-1，8 m·s-1，10 m·s-1)，光伏板在正、反风向下的风速流场特征及蚀积变化规律。结果表明：（1）光伏板改变了近地表风速和流场，形成了板前气流抬升区、板下气流加速区、板后涡流减速区及板尾气流恢复区；板下近地表风速显著增加，易掏蚀，而板后风速降低，易堆积。（2）反风向时，光伏板板下“狭管效应”导致气流加剧，风蚀明显大于正风流，而板后堆积与背风侧的涡流减速有关。（3）光伏电站边缘阵列板下风蚀最为严重，而电站内部阵列则风蚀较轻；随着光伏组件高度增加，板下风蚀有所减轻。研究结果可为沙漠光伏电站沙害防治和高效生产提供科学依据。

关键词：风洞实验数值模拟风蚀强度气流流场光伏电站

高容量锂离子电池正极补锂材料Li5FeO4@C的性能研究

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储能科学与技术 2025年

作者：曾州岚尚雷胡志金王宗凡辛小超刘瑛紫金矿业新能源新材料科技(长沙)有限公司

正极补锂添加剂Li5FeO4（LFO）具有理论比容量高、成本低且无毒等优点，是发展前景广大的补锂技术之一，但其残碱值高、导电性低等问题导致其在实际使用中脱锂容量大大降低，限制了其进一步应用。针对此问题，本工作采用高温固相法制备... 详细信息

正极补锂添加剂Li5FeO4（LFO）具有理论比容量高、成本低且无毒等优点，是发展前景广大的补锂技术之一，但其残碱值高、导电性低等问题导致其在实际使用中脱锂容量大大降低，限制了其进一步应用。针对此问题，本工作采用高温固相法制备出纯相的LFO材料，并使用等离子增强型化学气相沉积法（PECVD）对LFO材料进行碳包覆处理得到LFO@C材料，分析了不同包覆时间、温度下LFO@C材料的理化性能和电化学性能。扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和能量分析谱（EDS）显示不同的PECVD碳包覆工艺会在LFO@C材料表面沉积不同的碳层结构，包覆温度为500℃、包覆时间为2h时会在材料表面沉积了一层均匀且致密的碳层。X射线衍射分析（XRD）结果表明包覆温度为500℃、包覆时间≤2h时LFO@C材料不会发生不可逆相变。碳含量和导电性分析结果表明LFO@C材料的碳含量和电导率随包覆时间的延长呈现增大后减小的趋势、随包覆温度的增加呈上升趋势。残碱值分析结果显示LFO材料的残碱值经过PECVD碳包覆改性后发生了明显的下降，且LFO@C材料的残碱值大小与其表面碳层结构相关。碳包覆改性后的LFO@C材料的电化学性能得到了极大改善，其中容量最高的LFO-5002材料在2.0～4.2V下首次充电克比容量为756.4mAh/g，不可逆容量达到623.51mAh/g，超过纯相LFO材料200mAh/g以上。分析结果表明使用PECVD可以在LFO材料颗粒表面包裹一层均匀致密的碳层，碳包覆后材料的残碱值大大降低，导电性、容量大大提升，补锂效果得到了极大改善。本工作通过碳包覆改性显著提升了正极补锂材料LFO的不可逆容量，为高容量的正极补锂材料设计提供了技术指导。

关键词：锂离子电池正极补锂添加剂 Li FeO 等离子增强型化学气相沉积法碳包覆改性

基于形态边缘导向算子的风电场送出线路梯度能量匹配式纵联保护判据

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电力自动化设备 2025年

作者：洪聪张员宁黄景光刘琦林湘宁李振华三峡大学智慧能源技术湖北省工程研究中心国网湖北省电力有限公司超高压公司华中科技大学强电磁工程与新技术国家重点实验室

风电系统高谐波、频率偏移、弱馈等故障特征，导致送出线路差动保护性能下降。为此，分析风电场电源故障特性，提出一种基于形态边缘导向算子的风电场送出线路梯度能量匹配式纵联保护判据。首先利用多分辨形态学梯度(MMG)提取两侧电流... 详细信息

风电系统高谐波、频率偏移、弱馈等故障特征，导致送出线路差动保护性能下降。为此，分析风电场电源故障特性，提出一种基于形态边缘导向算子的风电场送出线路梯度能量匹配式纵联保护判据。首先利用多分辨形态学梯度(MMG)提取两侧电流的边缘信息，并定义梯度能量以凸显电流间的幅值差异。其次通过引入动态时间规整(DTW)作为量化标准，深层次比较能量随时间的变化效应。在此基础上构造梯度能量比自适应地调整制动量大小，以进一步提高保护的可靠性和灵敏性。仿真结果表明所提判据不受频率偏移和弱馈特性影响，具有较强的耐过渡电阻能力和抗噪性能，较之传统差动保护更具优势。

关键词：风电场送出线路多分辨形态学梯度动态时间规整梯度能量纵联保护继电保护

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基于单粒子的半量子相互身份认证协议

中国科学:物理学力学天文学 2025年

作者：韩子龙李玉凌张波杨怀仁邢丁杜响剑窦钊国网上海能源互联网研究院数字电网技术中心国网浙江省电力有限公司金华供电公司北京邮电大学网络与交换技术全国重点实验室信息安全中心

身份认证在保护通信安全方面起着非常重要的作用.本文提出了一种以单粒子为资源的半量子相互身份认证协议.它只需执行单量子比特测量和重新排序操作而不需其他复杂的操作就能使量子参与者和经典参与者在没有第三方的情况下相互进行身份... 详细信息

身份认证在保护通信安全方面起着非常重要的作用.本文提出了一种以单粒子为资源的半量子相互身份认证协议.它只需执行单量子比特测量和重新排序操作而不需其他复杂的操作就能使量子参与者和经典参与者在没有第三方的情况下相互进行身份认证,并且无需公开任何身份认证密钥信息.安全性分析表明,所提协议能够防御冒充攻击、拦截-测量-重放攻击、纠缠-测量攻击和特洛伊木马攻击.与其他现有协议的比较表明,我们的协议在实用性方面具有优势.

关键词：半量子身份认证相互认证单粒子