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钠离子电池过渡金属氧化物正极材料研究进展

电源技术 2024年第5期48卷 792-805页

作者：高士元张树祥薛胜凡张波董捷王金梅蔡运功韩婷婷钱门祥杜飞安徽理士电源技术有限公司安徽淮北235100

近年来,钠离子电池(SIBs)由于资源丰富、价格低廉等特点,逐渐成为储能领域的研究热点。然而,钠离子具有较大的离子半径和较慢的动力学速率,成为制约储钠材料发展的主要因素,而发展高性能的嵌钠正极材料是提高钠离子电池比能量和推进其... 详细信息

近年来,钠离子电池(SIBs)由于资源丰富、价格低廉等特点,逐渐成为储能领域的研究热点。然而,钠离子具有较大的离子半径和较慢的动力学速率,成为制约储钠材料发展的主要因素,而发展高性能的嵌钠正极材料是提高钠离子电池比能量和推进其应用的关键。围绕近几年氧化物类嵌钠正极材料体系方面的研究工作,综述了SIBs中过渡金属氧化物正极材料近十年的研究进展,并探讨过渡金属氧化物正极材料的结构和提高电化学性能的关系,分析了提高正极材料可逆容量、电压、结构稳定性的可能途径,为SIBs电极材料的发展提供参考。

关键词：钠离子电池正极材料过渡金属氧化物材料

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月球探测储能电池过放电影响分析

电源技术 2024年第3期48卷 454-459页

作者：史菁菁檀立新吴金伟杨锐原超天津空间电源科技有限公司天津300384

月球探测器与卫星等航天器不同,在月面工作时,月夜时间长达14 d,储能电池存在过放电的风险。通过对储能电池进行不同时长的过放电(采用电阻模拟载荷将电池过放电至0 V)试验,探讨了电池过放电对电池的容量、自放电等性能的影响。结果表明... 详细信息

月球探测器与卫星等航天器不同,在月面工作时,月夜时间长达14 d,储能电池存在过放电的风险。通过对储能电池进行不同时长的过放电(采用电阻模拟载荷将电池过放电至0 V)试验,探讨了电池过放电对电池的容量、自放电等性能的影响。结果表明:过放电时间越长,电池的自放电性能越差,电池容量有小幅度下降。但经过活化后,自放电性能有明显改善。

关键词：锂离子电池过放电自放电容量

含硅高比能量锂离子电池循环后氧化亚硅颗粒失效分析

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电源技术 2024年第9期48卷 1713-1716页

作者：刘松涛韩庆怡石雅珂天津空间电源科技有限公司天津300384

为实现锂离子电池比能量提升,使用硅基材料提升负极的平均比容量是一种常用的方法。其中氧化亚硅由于循环性能优异,已经在动力电池中得到应用。然而氧化亚硅基负极颗粒在充放电过程中体积膨胀收缩率较大,会影响电池的循环寿命。探究硅... 详细信息

为实现锂离子电池比能量提升,使用硅基材料提升负极的平均比容量是一种常用的方法。其中氧化亚硅由于循环性能优异,已经在动力电池中得到应用。然而氧化亚硅基负极颗粒在充放电过程中体积膨胀收缩率较大,会影响电池的循环寿命。探究硅颗粒在膨胀收缩过程中颗粒的粉化和SEI膜的过渡生长与预紧力的关系,有助于改善含硅高比能体系的循环寿命。通过研究不同应力条件下高比能量锂离子电池循环后硅负极颗粒的失效状态,分析氧化亚硅颗粒失效机理。

关键词：氧化亚硅失效分析高比能锂离子电池

环氧树脂粘度和充磁次数对两步室温压各向异性粘结Nd-Fe-B磁体性能的影响

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中国稀土学报 2024年第4期42卷 705-711,I0003页

作者：马斌张鹏杰王继全李青华李炳山孙威矿冶科技集团有限公司北京102600 北矿磁材(阜阳)有限公司安徽阜阳236000

采用两步室温压工艺即室温预成型+高温取向成型制备各向异性粘结Nd-Fe-B磁体,研究了环氧树脂粘度和交变磁场充磁次数对磁体性能的影响。环氧树脂在140℃时粘度较小(约150 Pa·s)且具有一个较长的低粘度平台(约200 s),预成型坯体在140℃... 详细信息

采用两步室温压工艺即室温预成型+高温取向成型制备各向异性粘结Nd-Fe-B磁体,研究了环氧树脂粘度和交变磁场充磁次数对磁体性能的影响。环氧树脂在140℃时粘度较小(约150 Pa·s)且具有一个较长的低粘度平台(约200 s),预成型坯体在140℃保温1 min时预热效果最好,制备的粘结磁体具有最高的最大磁能积((BH)_(max))、取向度(DOA)和密度(127 kJ·m^(-3),0.55,5.91 g·cm^(-3))。140℃保温1 min时,粘结磁体(BH)_(max),DOA在交变磁场充磁2次时达到最大值(133 kJ·m^(-3)、0.59);140℃保温6 min时,粘结磁体(BH)_(max),DOA在交变磁场充磁4次时达到最大值(108 kJ·m^(-3)、0.52);密度则随着交变磁场充磁次数的增加逐渐降低。随着保温时间的延长,环氧树脂粘度增大,流动性降低,导致粘结磁体(BH)_(max),DOA和密度降低,可以通过增加交变磁场充磁次数使粉末颗粒向磁场方向转动来提高磁体DOA,进而提高(BH)_(max)。

关键词：粘结Nd-Fe-B磁体环氧树脂粘度交变磁场

MS-G技术调控Nd-Fe-B铸态组织研究

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中国稀土学报 2024年第1期42卷 47-52,I0002页

作者：马斌张鹏杰王继全李青华李炳山孙威矿冶科技集团有限公司北京102600 北矿磁材(阜阳)有限公司安徽阜阳236000

采用熔体快淬+晶体生长(MS-G)技术调控Nd-Fe-B铸态组织,研究了铜辊转速及高温热处理对Nd-Fe-B快淬条带组织结构的影响。铜辊转速25 m·s^(-1)时快淬条带微观晶粒组织均匀,平均晶粒尺寸0.1μm,XRD图谱显示其为Nd_(2)Fe_(14)B相。Nd-Fe-B... 详细信息

采用熔体快淬+晶体生长(MS-G)技术调控Nd-Fe-B铸态组织,研究了铜辊转速及高温热处理对Nd-Fe-B快淬条带组织结构的影响。铜辊转速25 m·s^(-1)时快淬条带微观晶粒组织均匀,平均晶粒尺寸0.1μm,XRD图谱显示其为Nd_(2)Fe_(14)B相。Nd-Fe-B快淬条带经880℃热处理2.0 h晶粒均匀长大,平均尺寸0.86μm;冷却到750℃继续热处理2.0 h晶粒进一步均匀长大,平均尺寸达到1.04μm。温度升高会降低Nd_(2)Fe_(14)B晶粒异常长大临界驱动力Δg_(c),缩短异常长大的孕育期,使异常晶粒提早出现,高温+低温两步热处理通过降温处理来延长晶粒异常长大孕育期,从而促进Nd_(2)Fe_(14)B晶粒在较低温度下继续均匀长大。

关键词：钕铁硼熔体快淬晶体生长两步热处理铸态组织

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强力磁铁在碱性锌锰电池生产线上的应用

电池 2024年第2期54卷 227-229页

作者：姚良少郁南虎头电源科技有限公司广东云浮527199

利用钢壳是磁性材料的特性,将强力磁铁应用于高速自动化LR6碱性锌锰(碱锰)电池生产线,以解决钢壳在运输过程中变形的问题。以LR12电池集流体插入机改造为例,比较真空吸取集流体和强力磁铁吸取集流体两种方式的优劣。实践证明,使用强力... 详细信息

利用钢壳是磁性材料的特性,将强力磁铁应用于高速自动化LR6碱性锌锰(碱锰)电池生产线,以解决钢壳在运输过程中变形的问题。以LR12电池集流体插入机改造为例,比较真空吸取集流体和强力磁铁吸取集流体两种方式的优劣。实践证明,使用强力磁铁吸取集流体,不仅提高了5%的设备运转率和2%的产品合格率,而且节省了维修费用。

关键词：碱性锌锰(碱锰)电池生产线强力磁铁改造自动化

环巢湖地区沙河流域污染负荷总量控制及削减措施

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水资源保护 2024年第1期40卷 127-134,141页

作者：谢三桃朱慧娈叶勇朱璇睿李然汪可欣安徽省水利水电勘测设计研究总院有限公司安徽合肥230088 安徽泛湖生态科技股份有限公司安徽合肥230601

针对巢湖污染负荷总量控制的问题,以巢湖二级子流域沙河流域为研究对象,基于对沙河流域水文特征、河道水质受损情况、污染源分布及源强评估分析,建立了陆域污染物负荷与水质定量响应关系,识别了流域重点控制区域,通过水文模拟模型(HSPF... 详细信息

针对巢湖污染负荷总量控制的问题,以巢湖二级子流域沙河流域为研究对象,基于对沙河流域水文特征、河道水质受损情况、污染源分布及源强评估分析,建立了陆域污染物负荷与水质定量响应关系,识别了流域重点控制区域,通过水文模拟模型(HSPF)模拟了流域污染负荷总量控制目标值,并制定了污染负荷削减分配方案。结果表明:在工业点源污染、生产区径流污染、村镇生活污水处理严格执行巢湖流域地方排放标准,镇区截污纳管率提高到80%,村镇坑塘治理率达到85%以上等削减措施情景下,各管控区域出口断面水质可达到目标水质考核要求。

关键词：污染负荷总量控制水污染防治水文模拟模型沙河流域

添加Y_(2)O_(3)对激光熔覆制备FeCoNiCuAl高熵合金涂层组织性能的影响

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表面技术 2024年第15期53卷 163-172页

作者：黄光灿郭纯李云陈林婷李文清陈艳艳张新宇林清成安徽科技学院机械工程学院安徽凤阳233100 安徽煜宸激光技术有限公司安徽蚌埠233000

目的研究不同质量分数Y_(2)O_(3)对激光熔覆制备FeCoNiCuAl高熵合金涂层的影响。方法利用IPG-4000W激光器和KUKA机器人组成的激光熔覆设备在45钢基材表面制备FeCoNiCuAl-xY_(2)O_(3)(x=0%、5%、10%、15%、20%)高熵合金复合涂层,分别使... 详细信息

目的研究不同质量分数Y_(2)O_(3)对激光熔覆制备FeCoNiCuAl高熵合金涂层的影响。方法利用IPG-4000W激光器和KUKA机器人组成的激光熔覆设备在45钢基材表面制备FeCoNiCuAl-xY_(2)O_(3)(x=0%、5%、10%、15%、20%)高熵合金复合涂层,分别使用金相显微镜、X射线衍射仪(XRD)、维氏硬度计、摩擦磨损试验机、扫描电镜(SEM)以及电化学工作站,分析涂层的显微组织及物相构成,测量涂层的显微硬度,分析涂层的摩擦磨损行为和腐蚀行为。结果Y_(2)O_(3)的加入并未明显改变涂层物相构成,添加Y_(2)O_(3)与FeCoNiCuAl高熵合金复合涂层物相主要由γ-Fe固溶体、Cu_(2)O、AlNi、Al_(5)CO_(2)、Fe2O_(3)组成。FeCoNiCuAl高熵合金复合涂层的显微组织由等轴晶与枝状晶构成,Y_(2)O_(3)的加入促进了熔池流动,使孔隙逐渐消失,因此在加入Y_(2)O_(3)后,晶粒细化变得更加致密,明显改善了组织的内部缺陷,从而有效提升了涂层的性能。结论当x=5时涂层显微组织为致密的枝状晶,对应的平均显微硬度为675.1HV0.2,涂层磨损率为1.12×10^(-7)g/(N·m),表现出最优的耐磨损性能,腐蚀电位为-0.628 V,同时表现出最优的耐腐蚀性能;相较于未添加Y_(2)O_(3)的涂层以及基材本身,力学性能与耐腐蚀性能得到了明显提升。

关键词：激光熔覆高熵合金 Y_(2)O_(3) 力学性能显微组织耐腐蚀性

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基于有效应力法的单桩负摩阻力解析解

水文地质工程地质 2024年第5期51卷 79-86页

作者：马露王坤陶思源程希莹常山朱学敏安徽科技学院建筑学院安徽蚌埠233000 安徽水利开发有限公司安徽蚌埠233000

桩侧负摩阻力的计算方法尚未统一。为提高负摩阻力作用下竖向受荷单桩设计计算水平,基于有效应力法确定桩侧摩阻力极限值,分析桩土相对位移和桩身深度对桩侧摩阻力的影响,进而建立了桩侧摩阻力非线性计算模型。根据发挥程度不同,桩侧摩... 详细信息

桩侧负摩阻力的计算方法尚未统一。为提高负摩阻力作用下竖向受荷单桩设计计算水平,基于有效应力法确定桩侧摩阻力极限值,分析桩土相对位移和桩身深度对桩侧摩阻力的影响,进而建立了桩侧摩阻力非线性计算模型。根据发挥程度不同,桩侧摩阻力分为弹性和塑性状态,在弹性区间摩阻力与桩身深度呈二次函数关系,在塑性区间摩阻力与桩身深度呈线性关系,且斜率为负摩阻力系数与桩周土有效重度之积,进而得到了相应桩段的摩阻力解析解。基于桩身轴力计算理论,得到了桩侧摩阻力不同分布形态下单桩轴力计算式。采用该模型计算分析不同实际工况,并与实测数据进行对比,验证了模型的可靠性、适用性和实用性。研究结果对充分发挥桩基础性能和提高桩基础设计水平具有显著的实用意义。

关键词：桩土相互作用负摩阻力有效应力法解析解非线性关系