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电石渣捕集水泥窑烟气中的CO2及吸收效率改性研究进展

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硅酸盐学报 2025年

作者：王亚丽陈泽升崔素萍杨金龙裴天蕊北京工业大学材料科学与工程学院

目前，水泥窑烟气中CO2的捕集依旧是个难题。本文以钙基吸收法为机理，针对C-电石渣作为替代钙源多次钙循环后的易烧结、吸收效率下降等问题，综述了目前提高电石渣吸收效率和改善烧结性的不同方法，以及水泥窑烟气中其它组分对CO2捕集... 详细信息

目前，水泥窑烟气中CO2的捕集依旧是个难题。本文以钙基吸收法为机理，针对C-电石渣作为替代钙源多次钙循环后的易烧结、吸收效率下降等问题，综述了目前提高电石渣吸收效率和改善烧结性的不同方法，以及水泥窑烟气中其它组分对CO2捕集的影响。已有研究表明有机酸改性可以分解有机酸钙从而获得更好的表面结构，掺杂改性可以减缓颗粒的团聚，水合作用可以降低分压，减缓烧结。水泥窑烟气中的SO2会因为较强的酸性优先与电石渣反应，抑制CO2的吸收，烟气中的NOx会因还原性物质的存在产生高温还原作用。未来，制备CO2吸收效率高，环境适应性强的改性电石渣是主要研究方向。

关键词：电石渣钙基吸收剂二氧化碳

基于Li10GeP12S2全固态电池关键材料的热稳定性研究

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储能科学与技术 2025年

作者：张文杰任东生吴宇芮新宇刘翔冯旭宁卢兰光北京理工大学材料学院清华大学车辆与运载学院北京航空航天大学材料科学与工程学院

全固态锂电池具有宽工作温域、高能量密度和高功率密度等优势，是最具有潜力的下一代储能候选电池之一。硫化物电解质Li10GeP12S2（LGPS）凭借其超高的锂离子电导率 (1×10-3S cm-1)吸引了研究者的广泛关注。不幸的是，高能量密度体系下... 详细信息

全固态锂电池具有宽工作温域、高能量密度和高功率密度等优势，是最具有潜力的下一代储能候选电池之一。硫化物电解质Li10GeP12S2（LGPS）凭借其超高的锂离子电导率 (1×10-3S cm-1)吸引了研究者的广泛关注。不幸的是，高能量密度体系下的LGPS全固态电池关键材料的热稳定性并没有被报道。本文研究了硫化物固态电解质LGPS分别与正极 (LiNi0.92Co0.04Mn0.04O2，NCM92)、负极（SiC）的热稳定性。通过差示扫描量热法（DSC）和同步热分析-质谱联用技术（STA-MS），分析了硫化物固态电解质、正极、负极以及其混合物的产热产气特性。在产热产气分析的基础上，利用扫描电子显微镜（SEM）结合能谱分析（EDS）技术、X射线衍射（XRD）和X射线光电子能谱（XPS）对不同温度下的产物成分进行了深入分析。当温度升高至200oC时，NCM92正极发生相变，释放大量氧气，与硫化物电解质发生轻微反应，生成P2Sx和微量SO2。当温度升高至310oC时，LGPS和正极混合样品发生剧烈放热反应，生成金属氧化物、金属硫化物和磷酸盐等。本研究揭示了NCM92|LGPS|SiC全固态电池关键材料的热稳定性，为全固态锂电池的材料选择和安全优化设计提供理论支持。

关键词：全固态锂电池 Li GeP S 高能量密度热稳定性

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双沟槽SiC MOSFET总剂量效应研究

物理学报 2025年

作者：朱文璐郭红霞李洋帆马武英张凤祁白如雪钟向丽李济芳曹彦辉琚安安湘潭大学材料科学与工程学院西北核技术研究所

本文对第四代双沟槽型碳化硅场效应晶体管开展了不同栅极偏置电压下的60Co-γ辐照试验，并在辐照后进行了室温退火试验。实验结果表明辐照后器件的阈值电压负向漂移，且在正向栅极偏压下电学性能退化尤为明显。通过分析器件的1/f噪声特... 详细信息

本文对第四代双沟槽型碳化硅场效应晶体管开展了不同栅极偏置电压下的60Co-γ辐照试验，并在辐照后进行了室温退火试验。实验结果表明辐照后器件的阈值电压负向漂移，且在正向栅极偏压下电学性能退化尤为明显。通过分析器件的1/f噪声特性发现，在不同栅极偏置条件下辐照后器件的漏极电流噪声归一化功率谱密度升高了4～9个数量级，这表明辐照后器件内部缺陷密度显著增加。对辐照后器件进行了24、48和168小时的室温退火实验，退火后器件阈值电压有所升高，表明器件的电学性能在室温下可以部分恢复，主要因为辐照产生的浅氧化物陷阱电荷在室温下退火，而深氧化物陷阱电荷和界面陷阱电荷在室温难以恢复。结合TCAD仿真模拟进一步分析器件总剂量效应微观机制，结果表明辐照在氧化层中诱生的大量氧化物陷阱电荷造成栅极氧化层中靠近沟道一侧的电场强度增大，导致器件的阈值电压负向漂移，影响器件性能。

关键词：双沟槽碳化硅低频噪声总剂量效应

水泥偏高岭土石膏协同固化软土力学特性及机制

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南京工业大学学报(自然科学版) 2025年

作者：李泽良陈虹序周峰蒋连接王燕杰朱锐江苏省装配式建筑与智能建造工程研究中心宿迁学院建筑工程学院南京工业大学交通运输工程学院陆军工程大学土木工程博士后科研流动站

以南京河西地区软土为研究对象，开展水泥偏高岭土脱硫石膏胶凝材料体系协同固化软土系列室内试验，研究不同脱硫石膏掺量、胶凝材料体系配比、碱性环境下胶凝材料自身膨胀特性、固化软土力学特性及微观作用机制。结果表明：胶凝材料膨... 详细信息

以南京河西地区软土为研究对象，开展水泥偏高岭土脱硫石膏胶凝材料体系协同固化软土系列室内试验，研究不同脱硫石膏掺量、胶凝材料体系配比、碱性环境下胶凝材料自身膨胀特性、固化软土力学特性及微观作用机制。结果表明：胶凝材料膨胀性能随脱硫石膏掺量增加而愈发显著，而碱性环境对于低含水率胶凝材料中脱硫石膏反应有更明显促进作用；在不同含水率、熟料掺量下，固化软土应力应变关系多呈软化型特征，低含水率固化软土峰值应力在脱硫石膏掺量为10%时达到最大，而高含水率固化软土峰值应力则在脱硫石膏掺量为15%时达到最大；同时，固化软土抗压强度与胶凝材料膨胀率具有一定关联性，且受脱硫石膏掺量、碱性环境影响显著。推荐胶凝材料构成为熟料掺量14%、偏高岭土掺量为熟料的25%、脱硫石膏掺量为熟料的15%。此外，脱硫石膏掺量提升使固化软土中生成的钙矾石晶体逐渐由簇状转变为架状，这也解释了脱硫石膏掺量超出10%～15%区间时，固化土宏观性能反而略有下降的原因。

关键词：软土脱硫石膏水泥固化力学特性微观结构碱激发剂胶凝材料

电聚合苯胺改性碳纤维海洋电极电化学性能及其电场响应研究

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2025年第1期55卷 118-129页

作者：田翔孙久哲付玉彬中国海洋大学材料科学与工程学院山东青岛266100

本文应用碳酸氢铵弱碱性溶液作为电解质电化学原位聚合苯胺制备聚丙烯腈基碳纤维海洋电极,研究其电化学性能与电场响应性能。结果表明,碳纤维表面生成还原态聚苯胺并出现特征氧化还原峰;交流阻抗谱表明改性电极表面等效电路增加了膜电... 详细信息

本文应用碳酸氢铵弱碱性溶液作为电解质电化学原位聚合苯胺制备聚丙烯腈基碳纤维海洋电极,研究其电化学性能与电场响应性能。结果表明,碳纤维表面生成还原态聚苯胺并出现特征氧化还原峰;交流阻抗谱表明改性电极表面等效电路增加了膜电容和膜电阻,电场响应由纯电容耦合改变为电容电阻共同作用的混合机制,有利于低频低强度信号的响应。在电场响应测试中,改性电极电位漂移量达0.66 mV/d;能够较好响应10 mV,10 mHz的低频率低强度电场信号;线性度最小值为0.072%。水流冲刷4h后聚苯胺膜质量损失为6.30%,相比于盐酸溶液电聚合制得的聚苯胺膜(质量损失7.55%)具有更好的结合力。该海洋电极可望成为新一代低成本、高性能电场传感器。

关键词：碳纤维电极聚苯胺碳酸氢铵电化学性能海洋电场响应

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静电纺丝素蛋白压电纤维毡的制备及性能

功能高分子学报 2025年

作者：许宁陈杰范苏娜张耀鹏东华大学材料科学与工程学院纤维材料改性国家重点实验室

首先采用甲酸/氯化钙（FA/CaCl2）溶剂体系制备丝素蛋白（SF）溶液，并通过静电纺丝技术，结合乙醇-拉伸后处理工艺得到SF纤维毡。然后以SF纤维毡作为压电层，采用铝电极作为正负电极，并用聚酰亚胺（PI）胶带对其封装，构筑了性能优异... 详细信息

首先采用甲酸/氯化钙（FA/CaCl2）溶剂体系制备丝素蛋白（SF）溶液，并通过静电纺丝技术，结合乙醇-拉伸后处理工艺得到SF纤维毡。然后以SF纤维毡作为压电层，采用铝电极作为正负电极，并用聚酰亚胺（PI）胶带对其封装，构筑了性能优异的SF纤维基压电发电机（SF@PENG）。采用示波器和静电计测试了SF@PENG的压电性能，并对比后处理前后的性能差异。同时，采用红外光谱（FT-IR）和广角X射线衍射（WAXD）分析了SF在后处理前后的结构变化。结果表明，后处理后的SF@PENG在25 N的外力作用下，可产生20 V的输出电压和0.8μA的输出电流；在恒定外力（21 N）作用下可循环稳定运行超过9 500次。同时，证实了提高SF的β-折叠结构含量和结晶度可显著提升SF@PENG的压电输出和力学性能。最终，该SF@PENG能够监测人体的不同状态，为其在自供电器件中的应用奠定了基础。

关键词：丝素蛋白凝聚态结构静电纺丝自供电器件压电发电机

复合相变材料耦合微槽平板热管的电池热管理实验研究

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化工学报 2025年

作者：朱先宇孙钱行周守军田永生孙钦鹏山东建筑大学热能工程学院海汇集团有限公司(博士后工作站)

温度是影响电池寿命、能量转换效率和安全性的重要因素之一，高效的电池热管理系统（battery thermal management system，BTMS）能够有效控制电池充放电的温度和均温性。选择石蜡-膨胀石墨复合相变材料（composite phase change mater... 详细信息

温度是影响电池寿命、能量转换效率和安全性的重要因素之一，高效的电池热管理系统（battery thermal management system，BTMS）能够有效控制电池充放电的温度和均温性。选择石蜡-膨胀石墨复合相变材料（composite phase change material，CPCM）与工质为丙酮混合物的微槽平板热管（flat heat pipe，FHP）结合，建立了一个复合热管理实验系统，通过改变不同的热管理方式，对该热管理系统性能进行实验研究。结果表明，在低放电倍率1C下，相较无热管理的自然对流，3m/s风速的风冷能够将电池最大温度降低19.42%，温控效果最好；而低发热量下相变材料未能达到熔化温度，但与平板热管耦合后也能实现12.55%最大温度下降。在较高放电倍率5C时，电池很快达到相变材料的熔化温度，最大温度降低32.10%，而风冷散热降低20.39%，相变吸热呈现显著优势，且电池间最大温差也始终维持在5℃以内，满足均温性要求。

关键词：热管理微槽平板热管相变传热流动

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硫掺杂氧化钨电催化剂的析氢性能研究

陕西科技大学学报 2025年第1期43卷 107-114,125页

作者：贾鹏飞杨军李硕郑璐瑶张煜国陕西科技大学材料科学与工程学院陕西西安710021

通过硫掺杂来改善氧化钨(WO_(3))电催化剂活性不足和反应动力学缓慢的问题.采用二次煅烧法成功合成了硫掺杂氧化钨(S-WO_(3))电催化剂,并系统地研究了掺杂浓度对其形貌、结构和电化学性能的影响.结果表明,硫掺入氧化钨后能够在引入氧缺... 详细信息

通过硫掺杂来改善氧化钨(WO_(3))电催化剂活性不足和反应动力学缓慢的问题.采用二次煅烧法成功合成了硫掺杂氧化钨(S-WO_(3))电催化剂,并系统地研究了掺杂浓度对其形貌、结构和电化学性能的影响.结果表明,硫掺入氧化钨后能够在引入氧缺陷的同时调控电子结构,显著提高了氧化钨的电催化活性.使用硫粉量为0.11 g的S-WO_(3)-1催化剂具有最佳的硫掺杂浓度.为了实现10 mA cm^(-2)的电流密度仅仅需要161 mV过电位,并且能够持续长达30000 s的析氢过程,显示出优异的催化活性和循环稳定性.本研究为开发掺杂型高效析氢电催化剂提供了新途径.

关键词：电催化剂析氢反应氧化钨硫掺杂电子结构

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面向“强基计划”理工双学位培养的探索式学习课程——以清华大学未央书院为例

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高等工程教育研究 2025年第1期 19-26页

作者：林今梁曦东李正操陈立庚清华大学电机系清华大学材料学院清华大学未央书院

以理工双学位模式开展人才培养，是清华大学贯彻实施国家“强基计划”的重要举措。在“数理基础科学+工程衔接方向”的理工双学位教学培养推进过程中，核心挑战是如何在极为有限的学分条件下，实现国家“强基计划”提出的两个“聚焦”... 详细信息

以理工双学位模式开展人才培养，是清华大学贯彻实施国家“强基计划”的重要举措。在“数理基础科学+工程衔接方向”的理工双学位教学培养推进过程中，核心挑战是如何在极为有限的学分条件下，实现国家“强基计划”提出的两个“聚焦”。为此，清华大学未央书院以探索式学习课程的建设作为突破口，全面实施以学习成效为中心的系统性课程改革。针对十二个工程衔接方向的已有课程与培养特点，未央书院启动“探索式学习”的课程改革。探索式学习课程不仅关注学生对知识的获取结果，还关注学生获取知识的过程，有效解决以往学生只习惯听从教师讲授、疏于自主探索的问题，在有限的学分条件下提升了学生学习成效。通过四年的实践，未央书院为千余名理工双学位强基学生规模化建成了数十门具有探索性和实践性的课程，在完善培养方案、联动其他能力培养环节以及启迪科研探索等方面发挥重要作用，初步达到了巩固基础、综合知识、衔接前沿与科研探究的课程设计目标。

关键词：强基计划理工双学位探索式学习课程