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钙钛矿复合氧化物催化剂研究进展

硅酸盐学报 2024年第1期52卷 305-321页

作者：王玲玲邵伟韩飞邹俊华陈伟胡银章芬施梓胜江西省科学院应用化学研究所南昌330096 江西省科学院能源研究所南昌330096 南昌航空大学环境与化学工程学院南昌330063

钙钛矿复合氧化物催化剂因其电子结构可调、物性丰富、组成灵活、环保等特性而备受关注。讨论了溶胶凝胶法、共沉淀法、微乳液法、水热/溶剂热法等钙钛矿复合氧化物催化剂制备方法及其优缺点,综述了钙钛矿复合氧化物在热催化、光催化、... 详细信息

钙钛矿复合氧化物催化剂因其电子结构可调、物性丰富、组成灵活、环保等特性而备受关注。讨论了溶胶凝胶法、共沉淀法、微乳液法、水热/溶剂热法等钙钛矿复合氧化物催化剂制备方法及其优缺点,综述了钙钛矿复合氧化物在热催化、光催化、电催化以及协同催化中的应用和催化剂性能优化,重点考察了其在CO_(2)还原和甲烷活化等方面的催化性能及其催化机理,最后总结了钙钛矿复合氧化物催化剂在催化CO_(2)还原和甲烷活化等方面存在的问题,并展望了钙钛矿复合氧化物催化剂的发展前景,以期为研发更加高效、稳定的钙钛矿复合氧化物催化剂提供借鉴。

关键词：钙钛矿复合氧化物催化剂二氧化碳还原甲烷活化

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卤化物钙钛矿敏感材料及其气敏传感应用

硅酸盐学报 2024年第1期52卷 292-304页

作者：韩飞王玲玲陈伟胡银章芬邵伟江西省科学院能源研究所南昌330096 江西省科学院应用化学研究所南昌330096 南昌航空大学环境与化学工程学院南昌330063

近年来,卤化物钙钛矿材料的光物理性质被充分研究,因其具有高电子迁移率和双极性电荷传输等特性,在室温气敏传感领域具有广阔的应用前景。本综述介绍了卤化物钙钛矿材料及其气敏传感应用,调研了卤化物钙钛矿气敏传感材料的研究现状,详... 详细信息

近年来,卤化物钙钛矿材料的光物理性质被充分研究,因其具有高电子迁移率和双极性电荷传输等特性,在室温气敏传感领域具有广阔的应用前景。本综述介绍了卤化物钙钛矿材料及其气敏传感应用,调研了卤化物钙钛矿气敏传感材料的研究现状,详细探讨了不同体系卤化物钙钛矿气敏传感器在NO_(x)、NH_(3)、H_(2)S、挥发性有机化合物(VOCs)以及其他有毒、有害气体检测方面的性能参数和传感机制,最后展望了卤化物钙钛矿气敏传感器的发展趋势,以期为进一步提高器件性能和拓展器件应用提供参考。

关键词：卤化物钙钛矿传感器气敏性能传感机制

陶瓷增强铝合金互渗相复合材料的半固态设计和成形

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精密成形工程 2024年第2期16卷 20-27页

作者：张安安王志成张苗辉刘琦付远江西省科学院能源研究所南昌330028 江西省科学院应用物理研究所南昌330028

目的开发一种针对金属-陶瓷互渗相复合材料生产的高效方法,以提升该类材料在高温高负荷环境中的使用寿命和工作可靠性。方法采用数值扫描技术研究了半固态成形过程,以铝合金为金属成分、氧化铝开孔体为陶瓷成分,制备了复合材料。通过模... 详细信息

目的开发一种针对金属-陶瓷互渗相复合材料生产的高效方法,以提升该类材料在高温高负荷环境中的使用寿命和工作可靠性。方法采用数值扫描技术研究了半固态成形过程,以铝合金为金属成分、氧化铝开孔体为陶瓷成分,制备了复合材料。通过模拟2种腔体(开放式和封闭式)的金属陶瓷压铸成形过程模拟不同的模腔设计,详细分析了腔体内的压力水平及其分布情况,探讨了压铸温度、金属液相体积分数等参数对材料成形质量的影响。结果封闭模腔能够在成形过程中产生更加均匀的压力分布,有助于减少如气孔、未渗透区域等材料缺陷,并提高金属与陶瓷之间的互渗质量。与封闭模腔相比,开放模腔在控制材料均匀流动和确保渗透效果方面效果较差。结论采用封闭模腔的半固态成形工艺能显著提升金属-陶瓷互渗相复合材料的整体质量和性能,有效减少成形缺陷,为高性能金属-陶瓷复合材料的制备提供了一种有效路径。

关键词：陶瓷互渗相半固态成形孔隙率复合材料

锂内盐两性离子聚合物电解质的制备与电化学性能研究

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高分子学报 2024年第3期55卷 296-308页

作者：刘书畅吴海莹张灵志中国科学院可再生能源重点实验室、广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室、中国科学院广州能源研究所广州510640 中国科学技术大学合肥230026

与有机电解液相比,聚合物电解质可以有效提高电池的安全性和能量密度,但离子电导率低、电化学窗口较窄和对锂金属不稳定等问题限制了其实际应用.本文工作通过自由基共聚制备了一种复合锂内盐两性离子聚合物(P(AMPSLi-IL)).通过静电纺丝... 详细信息

与有机电解液相比,聚合物电解质可以有效提高电池的安全性和能量密度,但离子电导率低、电化学窗口较窄和对锂金属不稳定等问题限制了其实际应用.本文工作通过自由基共聚制备了一种复合锂内盐两性离子聚合物(P(AMPSLi-IL)).通过静电纺丝技术将不同质量比的P(AMPSLi-IL)和聚乙烯醇(PVA)制备为一系列的纳米纤维膜(PVA-P(AMPSLi-IL)),其热分解温度为280℃,其中PVA9-P(AMPSLi-IL)1的拉伸强度最大为13.8 MPa.将双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)溶于碳酸乙烯酯(EC)中,配制1 mol·L^(-1)的溶液作为基础电解液.纤维膜在基础电解液中,以二缩三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)作为交联剂原位凝胶化得到电解质膜.优化后的PVA9-P(AMPSLi-IL)_(1)基电解质室温离子电导率高达2.87×10^(-3) S·cm^(-1),锂离子迁移数高达0.85.而且该电解质的氧化电位为4.34 V(versus Li/Li^(+)),优于基础电解液的3.92 V(versus Li/Li^(+)).在锂锂对称电池中该电解质能保持超过1800 h的稳定循环,展示了对锂金属极佳的界面稳定性.将该电解质应用于磷酸铁锂半电池,0.5 C下其初始放电比容量为145.7 mAh·g^(-1),200圈后的容量保持率达79.0%.

关键词：锂金属电池聚合物电解质两性离子聚合物聚乙烯醇

固态锂金属电池中不均匀离子通量介导的正负极串扰失效机制

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科学通报 2024年第3期69卷 317-319页

作者：郑越马君孙富崔光磊中国科学院青岛生物能源与过程研究所青岛266101 山东能源研究院青岛266101 青岛新能源山东省实验室青岛266101

锂离子电池是一种重要的电化学储能技术,可为便携式电子设备、电动汽车和智能电网等应用场景的能源存储与高效利用提供关键技术支持.锂离子电池主要由电极、电解质和隔膜构成.然而,受隔膜厚度、负极析锂、电极容量发挥有限等问题的制约... 详细信息

锂离子电池是一种重要的电化学储能技术,可为便携式电子设备、电动汽车和智能电网等应用场景的能源存储与高效利用提供关键技术支持.锂离子电池主要由电极、电解质和隔膜构成.然而,受隔膜厚度、负极析锂、电极容量发挥有限等问题的制约,商业化液态锂离子电池无法满足市场对能量密度日益增长的需求,更难以达到国家对动力电池更高的能量追求和目标(>500 Wh/kg).

关键词：锂离子电池便携式电子设备智能电网失效机制能量密度能源存储动力电池正负极

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嵌段共聚物电解质的制备及其电化学性能

材料工程 2024年第6期52卷 69-77页

作者：张锟刘娜田君梁晓嫱陈光海高洪波胡道中佟蕾田崔钧王浩辰中国北方车辆研究所北京100072 北京卫蓝新能源科技有限公司北京102402

通过设计聚合物分子结构,采用热引发自由基聚合方法合成聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯(PEGMEMA)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的二嵌段共聚物电解质PEGMEMAm-GMAn-Br(PGA-Br),并研究其电化学性能。结果表明:将PGA嵌段或接枝到聚合物电解质上... 详细信息

通过设计聚合物分子结构,采用热引发自由基聚合方法合成聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯(PEGMEMA)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的二嵌段共聚物电解质PEGMEMAm-GMAn-Br(PGA-Br),并研究其电化学性能。结果表明:将PGA嵌段或接枝到聚合物电解质上,可提高聚合物电解质的离子电导率,室温下的离子电导率达1.05×10^(−4)S·cm^(−1)。同时,PGA-Br嵌段共聚物电解质具有较低的玻璃化转变温度(-65℃)、较高的热分解温度、较宽的电化学稳定窗口(5.1 V)和阻燃特性。PGA-Br共聚物电解质组装下的固态Li|Li对称电池具有增强的电极/电解质固-固界面,可实现金属锂均匀沉积,有效抑制锂枝晶的生长。在0.1 C倍率下,基于PGA-Br嵌段共聚物电解质组装的LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)(NCM811)|PGA-Br|Li固态全电池可实现较高的首周放电比容量(160.1 mAh·g^(−1)),且循环100周次后容量保持率高达91.5%,库仑效率稳定在98.5%以上。

关键词：固态锂金属电池嵌段共聚物电解质锂金属负极锂枝晶热引发聚合

桉木屑颗粒燃料固体桥结构构建与燃烧特性研究

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农业机械学报 2024年第1期55卷 350-359页

作者：李伟振刘华财姜洋阴秀丽许雪楠洪浩中国科学院广州能源研究所广州510640 中国科学院可再生能源重点实验室广州510640 广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室广州510640 吉林宏日新能源股份有限公司长春130212

在成型燃料内部构建固体桥结构可有效改善其物理品质,利用不同粒径桉木屑构建了具有固体桥结构的颗粒燃料,并进一步研究了颗粒燃料的燃烧特性。提出的构建方法为同种原料不同粒径混配成型,在电子压力机上进行了粒径(0,1 mm]原料混配粒径... 详细信息

在成型燃料内部构建固体桥结构可有效改善其物理品质,利用不同粒径桉木屑构建了具有固体桥结构的颗粒燃料,并进一步研究了颗粒燃料的燃烧特性。提出的构建方法为同种原料不同粒径混配成型,在电子压力机上进行了粒径(0,1 mm]原料混配粒径(4 mm, 5 mm]原料的颗粒压缩成型实验,结果显示混配量5%~10%时颗粒内部长粒径粒子的交叉缠绕,可形成适量的固体桥结构,短粒径粒子填充饱满,粒子间结合紧密。较佳的混配量为5%,颗粒具有较高的松弛密度,为1 074.79 kg/m^(3),最高的Meyer强度,为23.93 MPa,最低的比能耗,为27.06 kJ/kg,平衡含水率为11.65%,吸水速率k为0.015 3 min^(-1)。在热分析仪上进行了成型颗粒燃烧实验,颗粒燃烧过程较为平稳且有所延长,在升温速率10~40℃/min的范围内,着火温度Ti在246.60~265.00℃之间,最大失重速率(dm/dτ)_(1max)在-6.84~-29.10%/min之间,综合燃烧指数S在7.26×10^(-12)~1.09×10^(-10)min^(-2)·K^(-3)之间。在X射线荧光光谱仪上分析了颗粒灰分的元素组成,预测颗粒燃烧时具有中等或较高的结渣沾污趋势。

关键词：生物质成型燃料固体桥结构燃烧特性

冷冻扫描电镜制样方法及其在含水样品中的应用

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电子显微学报 2024年第2期43卷 231-239页

作者：莫家媚张少鸿卢思付娟陈晓丽苏秋成中国科学院广州能源研究所广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室广东广州510640

常规扫描电镜要求所观察的样品必须干燥、无水,而一些含水样品在干燥过程中会发生结构变化,无法真实反映样品的结构信息。冷冻扫描电镜无需对样品进行干燥处理,可以直接分析含水样品表面、界面和内部结构,是研究高度含水样品的强有力工... 详细信息

常规扫描电镜要求所观察的样品必须干燥、无水,而一些含水样品在干燥过程中会发生结构变化,无法真实反映样品的结构信息。冷冻扫描电镜无需对样品进行干燥处理,可以直接分析含水样品表面、界面和内部结构,是研究高度含水样品的强有力工具。样品的制样方法在冷冻扫描电镜技术中占有重要地位,它直接关系到样品真实形貌特征的反映和对超微结构的正确解读。本文综述了冷冻扫描电镜的制样方法,并阐述冷冻扫描电镜技术在天然气水合物、微生物、乳液、水凝胶、动植物等含水样品中的应用。

关键词：冷冻扫描电镜制样方法含水样品应用

环境权益交易中的碳减排效益重复计算风险及应对

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气候变化研究进展 2024年第1期20卷 85-96页

作者：马国淞段茂盛清华大学能源环境经济研究所北京100084

环境权益交易能够帮助以较低的成本实现既定的温室气体减排目标,在我国“双碳”目标的实现中扮演着重要角色。目前,我国有多种与碳减排相关的环境权益交易机制在同时运行,它们之间的交叉重叠和不完善的核算规则体系可能导致巨大的碳减... 详细信息

环境权益交易能够帮助以较低的成本实现既定的温室气体减排目标,在我国“双碳”目标的实现中扮演着重要角色。目前,我国有多种与碳减排相关的环境权益交易机制在同时运行,它们之间的交叉重叠和不完善的核算规则体系可能导致巨大的碳减排效益重复计算风险,从而影响环境完整性。文中系统分析了我国与碳减排相关的环境权益交易机制及其可能导致碳减排效益重复计算的机理。为避免碳减排效益的重复计算风险,应该加强顶层设计,从建立统一的管理平台、加强信息共享、完善碳排放统计核算体系、明确各种机制的定位与边界、避免不同机制的交叉和冗余等方面入手,加强机制之间的协调,优化总体的规则设计。

关键词：环境权益交易碳减排双重计算碳核算