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富锂层状氧化物正极材料“可逆高氧活性”的研究进展

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储能科学与技术 2024年第1期13卷 240-251页

作者：方泽平邱报刘兆平中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江宁波310521

在当前已知的锂离子电池正极材料中,富锂层状氧化物的放电比容量高出传统正极材料将近一倍,因而被认为是开发新一代高能量密度电池的理想材料。它一般由Li_(2)MnO_(3)和LiTMO_(2)在纳米尺度上形成两种层状结构或固溶体,其充放电反应机... 详细信息

在当前已知的锂离子电池正极材料中,富锂层状氧化物的放电比容量高出传统正极材料将近一倍,因而被认为是开发新一代高能量密度电池的理想材料。它一般由Li_(2)MnO_(3)和LiTMO_(2)在纳米尺度上形成两种层状结构或固溶体,其充放电反应机制包括过渡金属活性和晶格氧活性,发挥可逆高氧活性直接决定着材料的放电比容量、循环稳定性等问题,材料的化学组成、微观结构、合成加工等关键因素直接控制着高氧活性的可逆性。本文详细地介绍了中国科学院宁波材料所近几年围绕富锂层状氧化物“可逆高氧活性”的研究进展。首先揭示了富锂锰基层状氧化物中不同元素氧框架结构基元的存在形式对氧活性的作用规律,其次探讨了不同维度的颗粒尺寸和晶畴尺寸对氧活性的影响机制,再次发展了优化体相结构及表面改性对氧活性的稳定性策略和提出了构筑体相无序结构抑制电压衰减的方法,最后探索构建了高比能富锂锰基电池新体系。这些研究结果为低成本、高容量富锂层状氧化物正极材料的设计制备和实际应用提供了理论支撑和方法指导。

关键词：富锂层状氧化物可逆高氧活性含钴富锂相晶畴尺寸表面改性电压衰减

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大豆抗烟粉虱性状全基因组关联分析

中国油料作物学报 2024年

作者：张彦威刘薇王玉斌李伟王彩洁张礼凤徐冉山东省农业科学院作物研究所

近年来，烟粉虱在我国大豆主产区大面积发生，严重影响大豆产量。为筛选大豆抗烟粉虱候选基因，利用Illumina Soy6K SNP芯片对192份大豆自然群体进行基因分型，基于混合线性模型对大豆抗烟粉虱性状进行全基因组关联分析。共检测到3个与... 详细信息

近年来，烟粉虱在我国大豆主产区大面积发生，严重影响大豆产量。为筛选大豆抗烟粉虱候选基因，利用Illumina Soy6K SNP芯片对192份大豆自然群体进行基因分型，基于混合线性模型对大豆抗烟粉虱性状进行全基因组关联分析。共检测到3个与大豆烟粉虱抗性显著关联的SNP位点：Gm07＿36488859、Gm11＿37409028和Gm18＿2054425。根据等位基因效应分析、基因注释和表达情况，最终获得大豆抗烟粉虱候选基因Glyma07g31470和Glyma11g35670。

关键词：大豆自然群体全基因组关联分析烟粉虱抗性候选基因

Nb对锆合金LOCA淬火相变及力学性能影响的分子动力学研究

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稀有金属材料与工程 2024年第6期53卷 1654-1665页

作者：胡丽娟张鸿林王子璇强媛媛姚美意谢耀平上海大学材料研究所上海200072

失水事故(loss of coolant accident, LOCA)下锆合金中原β-Zr层的力学性能对核安全具有重大意义,Nb作为锆合金中重要的合金元素对其有重要影响。运用分子动力学方法研究了Zr-x Nb(x=0, 0.5, 1, 2.5,质量分数,%)合金在淬火过程中的相变... 详细信息

失水事故(loss of coolant accident, LOCA)下锆合金中原β-Zr层的力学性能对核安全具有重大意义,Nb作为锆合金中重要的合金元素对其有重要影响。运用分子动力学方法研究了Zr-x Nb(x=0, 0.5, 1, 2.5,质量分数,%)合金在淬火过程中的相变行为和淬火后的拉伸行为,分析了Nb对其力学性能的作用机制。结果表明,Nb淬火相变模拟过程产生了类似原β-Zr组织的层片状多晶,这种层片状多晶主要由fcc和hcp结构原子组成;多晶的bcc→fcc相变路径遵从Brain位相关系,bcc→hcp相变路径遵从P-S位相关系;在降温过程中,添加的Nb会通过增大锆合金hcp与bcc结构的自由能之差来增加β→α的相变阻力,从而稳定锆合金的β相;Zr、Zr-0.5Nb和Zr-1Nb合金模型中Nb促进了晶界处bcc相的生成,使得变形集中于晶界,导致晶界易发生断裂;而Zr-2.5Nb中,晶粒内部的Nb含量较高,易形成bcc相,从而协调变形,提高其塑性;此外Zr-2.5Nb中团簇呈弥散分布,这使得其整体强度得到提高。

关键词：锆合金分子动力学原β-Zr 淬火相变力学性能

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SiC陶瓷自润滑的研究进展与展望

摩擦学学报 2024年

作者：张巍中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心

碳化硅(SiC)陶瓷是1种重要的摩擦学材料。在干滑动条件下，SiC陶瓷的摩擦系数较高，降低了摩擦系统的可靠性和耐用性，因此限制了其广泛应用。在实际应用中，SiC陶瓷摩擦元件有时用于无法使用润滑剂等特殊工况条件，需采用自润滑的方式... 详细信息

碳化硅(SiC)陶瓷是1种重要的摩擦学材料。在干滑动条件下，SiC陶瓷的摩擦系数较高，降低了摩擦系统的可靠性和耐用性，因此限制了其广泛应用。在实际应用中，SiC陶瓷摩擦元件有时用于无法使用润滑剂等特殊工况条件，需采用自润滑的方式来降低其摩擦系数。目前，SiC陶瓷实现自润滑主要有4种方式：预氧化、添加固体润滑剂、表面织构和多孔结构。这些自润滑方法均可在一定条件下实现SiC陶瓷的自润滑，从而降低摩擦系统的能耗。本文中根据SiC陶瓷自润滑的研究结果，总结了SiC陶瓷自润滑的方法与机理，并对SiC陶瓷自润滑未来的研究方向进行了展望，以期为SiC陶瓷自润滑的设计和研究提供依据。

关键词： SiC陶瓷自润滑预氧化固体润滑剂表面织构多孔结构

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BC-SiC复合陶瓷力学性能的研究进展

复合材料学报 2024年

作者：张巍中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心

B4C-SiC复合陶瓷结合了碳化硼(B4C)和碳化硅(SiC)的性能，具有良好的物理和力学性能。与单相B4C陶瓷相比，B4C-SiC复合陶瓷具有更高的断裂韧性；与单相SiC陶瓷相比，B4C-SiC复合陶瓷具有更大的硬度。B4C-SiC复合陶瓷有望替代单相B4C陶... 详细信息

B4C-SiC复合陶瓷结合了碳化硼(B4C)和碳化硅(SiC)的性能，具有良好的物理和力学性能。与单相B4C陶瓷相比，B4C-SiC复合陶瓷具有更高的断裂韧性；与单相SiC陶瓷相比，B4C-SiC复合陶瓷具有更大的硬度。B4C-SiC复合陶瓷有望替代单相B4C陶瓷和单相SiC陶瓷广泛应用于工程领域。B4C-SiC复合陶瓷的力学性能与B4C-SiC复合粉体的颗粒分散均匀性有关。同时，B4C-SiC复合陶瓷的力学性能还受微观结构和相组成的影响。为了降低B4C-SiC复合陶瓷的烧结温度，常在原料中添加烧结助剂，常用的烧结助剂主要有：碳、氧化物、硼化物、碳化物、金属单质、非金属单质(除碳外)。不同烧结助剂促进B4C-SiC复合陶瓷烧结的机制各不相同；同时，这些烧结助剂通过影响B4C-SiC复合陶瓷的微观结构进而影响其力学性能。本文根据B4C-SiC复合陶瓷力学性能的研究结果，从B4C-SiC复合粉体、微观结构、相组成和烧结助剂等方面详细阐述了B4C-SiC复合陶瓷力学性能的影响因素，以期为B4C-SiC复合陶瓷的设计和研究提供依据。

关键词： B C-SiC 复合陶瓷力学性能微观结构烧结助剂

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先进钢铁冶炼用轻量化耐火材料的研究进展

钢铁研究学报 2024年第10期 1275-1289页

作者：张巍中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心

耐火材料作为钢铁冶炼用高温窑炉的内衬，对其提高热效率、降低能耗起着至关重要的作用。近年来，先进钢铁冶炼用耐火材料轻量化的研究受到广泛关注。基于此，根据轻量化耐火材料的种类，综述了先进钢铁冶炼用轻量化耐火材料的研究进展... 详细信息

耐火材料作为钢铁冶炼用高温窑炉的内衬，对其提高热效率、降低能耗起着至关重要的作用。近年来，先进钢铁冶炼用耐火材料轻量化的研究受到广泛关注。基于此，根据轻量化耐火材料的种类，综述了先进钢铁冶炼用轻量化耐火材料的研究进展，以期指导长寿轻量化耐火材料的设计和开发，促进先进钢铁冶炼用高温窑炉的节能减排。耐火材料的轻量化可通过引入轻量骨料和密度梯度的结构设计实现。轻量化耐火材料具有较低的热导率和体积密度，较好的隔热性能，可直接作为工作层使用。轻量化耐火材料的制备技术、种类及损毁机制尚需深入研究。

关键词：轻量化耐火材料微孔骨料基质热导率抗渣性

缓蚀型润滑防腐功能涂层的制备及防护机制研究

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摩擦学学报（中英文） 2024年第2期44卷 129-142页

作者：陈明锴陈磊马彦军赵志成李凤英张定军周惠娣陈建敏兰州理工大学材料科学与工程学院甘肃兰州730050 中国科学院兰州化学物理研究所中国科学院材料磨损与防护重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049

磨损与腐蚀的耦合作用会加剧高端装备关键运动部件的损伤失效,导致其服役寿命大幅缩减.本文中基于铬酸锶(SrCrO_(4))的缓蚀特性及聚四氟乙烯(PTFE)的低表面能和低剪切特性,结合综合性能优异的酚醛环氧树脂制备了兼具良好耐腐蚀和摩擦学... 详细信息

磨损与腐蚀的耦合作用会加剧高端装备关键运动部件的损伤失效,导致其服役寿命大幅缩减.本文中基于铬酸锶(SrCrO_(4))的缓蚀特性及聚四氟乙烯(PTFE)的低表面能和低剪切特性,结合综合性能优异的酚醛环氧树脂制备了兼具良好耐腐蚀和摩擦学性能的铬酸锶/聚四氟乙烯/酚醛环氧(SrCrO_(4)/PTFE/EPN)功能一体化复合涂层.采用摩擦磨损试验、电化学阻抗谱和极化曲线研究了SrCrO_(4)、PTFE及腐蚀摩擦介质对复合涂层的摩擦学性能和抗电化学腐蚀性能的影响,重点研究了SrCrO_(4)在酚醛环氧涂层中的缓蚀防护机理.结果表明:SrCrO_(4)缓蚀作用下基材界面发生化学反应,产生了缓蚀钝化层,能够有效提高涂层的耐腐蚀性能.尤其SrCrO_(4)添加量为树脂质量的4%时,钝化效果最佳,低频阻抗模量值和腐蚀电流密度分别为1.06×10^(11)Ω·cm^(2)和0.28×10^(-10)A/cm^(2);PTFE的引入不仅将涂层由亲水性转变为疏水性,进一步提升了涂层的屏蔽阻隔特性,使涂层被电解质溶液浸入的时间滞后了10倍,而且使涂层的摩擦学性能明显提升,相较酚醛环氧涂层摩擦系数降低约73.90%,耐磨损性能提高3.2倍;在质量分数为3.5%NaCl溶液的腐蚀介质条件下,SrCrO_(4)/PTFE/EPN复合涂层表现出更低的摩擦系数,且能够在摩擦副接触界面形成钝化防护膜,该钝化膜主要以Fe和Cr氧化物、氢氧化物或结晶水化物的形式存在,从而有效抑制对偶面由于腐蚀而产生的磨损.

关键词：缓蚀作用功能一体化钝化膜耐腐蚀性能摩擦学性能

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延长自然寿命是可欲的吗?——对当代抗衰老医药技术的伦理审思

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北京社会科学 2024年第7期 63-74页

作者：张虎山东社会科学院哲学研究所

人类对延长自然寿命乃至永生的追求从未止步,而当代快速发展的抗衰老医药技术似乎蕴含着实现这一梦想的可能性。一些超人类主义者因此认为衰老是一种可以治愈的“疾病”,主张“终结衰老”。然而,延长自然寿命真的是一件可欲之事吗?很多... 详细信息

人类对延长自然寿命乃至永生的追求从未止步,而当代快速发展的抗衰老医药技术似乎蕴含着实现这一梦想的可能性。一些超人类主义者因此认为衰老是一种可以治愈的“疾病”,主张“终结衰老”。然而,延长自然寿命真的是一件可欲之事吗?很多道德哲学家基于个体视角指出,延长自然寿命会使人面临因绝对欲望耗竭而导致的生存动力不足、因生活重复性增加而带来的厌世感加剧以及追求人生意义的时间紧迫感下降等问题。这些质疑都面临反对观点。从社会层面来看,延长自然寿命牵涉到技术的平等分配、资源稀缺及社会结构能否悦纳老龄人群等问题。对延长自然寿命的追求必须以社会环境能够提供充分的支持性条件为前提,以保障人们在延长的生命中享有较高质量的生活。相反,单纯追求个体的寿命延长可能会遗失在社会生活中更为重要的价值。

关键词：衰老延长寿命超人类主义平等老年人歧视

原子层沉积金属氧化物缓冲层制备高性能大面积钙钛矿太阳电池

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物理学报 2024年第9期73卷 317-325页

作者：瞿子涵赵洋马飞游经碧中国科学院半导体研究所半导体物理实验室北京100083 中国科学院大学材料科学与光电工程中心北京100049

研制具有较大活性面积的钙钛矿太阳电池对领域面向产业化的发展具有重要意义.当前,大面积钙钛矿太阳电池的性能与小面积钙钛矿太阳电池之间仍存在较大差距.本文提出一种在透明导电薄膜衬底上预先原子层沉积TiO_(2)薄层的策略,有效避免... 详细信息

研制具有较大活性面积的钙钛矿太阳电池对领域面向产业化的发展具有重要意义.当前,大面积钙钛矿太阳电池的性能与小面积钙钛矿太阳电池之间仍存在较大差距.本文提出一种在透明导电薄膜衬底上预先原子层沉积TiO_(2)薄层的策略,有效避免了衬底局部突起与钙钛矿吸光层直接接触导致的漏电现象,提升了小面积器件制备工艺的重复一致性.改善的电子输运和光管理过程也提高了小面积器件的效率.更重要的是,本文基于原子层沉积的TiO_(2)开展了0.5 cm^(2)大面积钙钛矿太阳电池的研究,通过优化TiO_(2)层的厚度,研制出光电转换效率高达24.8%的冠军器件(第三方认证效率24.65%),器件的制备工艺也表现出较好的重复性.此外,原子层沉积了TiO_(2)缓冲层的电池器件在氮气氛围下存储1500 h后仍然能够保留初始性能的95%以上.总之,在粗糙衬底上预先原子层沉积TiO_(2)薄层可以有效抑制局部漏电通道的产生,有利于制备高性能的大面积钙钛矿太阳电池.

关键词：原子层沉积金属氧化物大面积钙钛矿太阳电池

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