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全产业链贯通布局下钒液流电池长时储能发展思考

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中国有色冶金 2024年第3期53卷 7-18页

作者：魏甲明陈宋璇付云枫刘召波曹迪周博刘海中国恩菲工程技术有限公司北京100038

清洁能源的发展和“双碳”目标的实施推动了能源结构调整和电网系统升级,这必将催生巨大的万亿长时储能需求,麦肯锡预测2030年全球可再生能源占比将升至60%~70%,长时储能比2025年增加5~10倍(预计2025年30~40 GW)。全钒液流电池相比其他... 详细信息

清洁能源的发展和“双碳”目标的实施推动了能源结构调整和电网系统升级,这必将催生巨大的万亿长时储能需求,麦肯锡预测2030年全球可再生能源占比将升至60%~70%,长时储能比2025年增加5~10倍(预计2025年30~40 GW)。全钒液流电池相比其他电化学储能具有安全长寿、灵活可靠、资源丰富等优点,2018~2023年国家和地方发布了多项清洁能源储能配置标准的政策性文件,在此背景下钒储能电池行业企业持续高速增长,行业集中度提升,宏观领域表现为我国钒储能产业正处在加速发展期。目前,钒储能电池总体成本较高,主要原因是钒原料价格高,降低成本的核心环节是钒资源提取成本和电解液生产制造成本。中国恩菲研发的短流程制备钒电解液技术相对于传统钒电解液制备技术具有流程短、钒利用率高的特点,制造成本降低了30%~50%,后期随着钒资源开发和新工艺的研发成功,钒储能产业降本优势将愈发突出。在国家政策支持下,钒液流电池储能系统有望在短期内实现规模化、商业化应用,成为储能领域的重要选择。未来,钒液流电池储能系统仍需从多方面进行优化,如重视技术创新和研发、健全回收利用体系等,以实现钒液流电池长时储能产业的可持续发展。

关键词：钒液流电池长时储能清洁能源开发新能源配储制造成本储能技术钒电解液制备

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铅炭电池技术发展及储能应用的思考

中国有色冶金 2024年第3期53卷 1-6页

作者：刘诚苟海鹏陈宋璇陈学刚中国恩菲工程技术有限公司北京100038

目前,铅酸电池存在能量密度低、循环寿命短、电池体积和重量大等缺点,因此在国内储能领域的应用占比较低。铅炭电池是炭材料改性负极的改进型铅蓄电池,相比铅酸蓄电池可以有效延缓失效现象,循环寿命有较好提升。由于铅炭电池具备原材料... 详细信息

目前,铅酸电池存在能量密度低、循环寿命短、电池体积和重量大等缺点,因此在国内储能领域的应用占比较低。铅炭电池是炭材料改性负极的改进型铅蓄电池,相比铅酸蓄电池可以有效延缓失效现象,循环寿命有较好提升。由于铅炭电池具备原材料成本低、回收率高、安全性高等其他电池不可替代的优势,更适用于大规模和长时储能。在再生铅产业良性发展的时代背景下,发挥铅炭电池技术优势,扩大铅炭电池生产,拓展储能领域应用,是优化能源调峰及储用,优化局域能源结构的重要发展方向。未来,在以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地建设开展新型铅炭电池储能试点示范,同时配套建设铅冶炼企业和铅炭电池产业链,有望实现原料端—冶炼端—深加工端—应用需求端—综合回收端的全产业链闭环。

关键词：铅酸电池铅炭电池储能技术循环寿命储能大小

充分稳定和暴露的铜基异质结实现CO_(2)高效电还原制乙醇

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第3期58卷 216-225页

作者：蒋兴星赵雨昕孔艳孙建桔冯上照胡琪杨恒攀何传新深圳大学化学与环境工程学院广东深圳518060

二氧化碳(CO_(2))虽然被视为破坏生态环境的温室气体,但也是储量最丰富的碳资源,对其进行转化和利用将对社会环境和能源结构产生深远影响.电化学还原CO_(2)(CO_(2)RR)不仅转化效率高,而且成本较低,有望实现规模化生产.在众多催化剂中,... 详细信息

二氧化碳(CO_(2))虽然被视为破坏生态环境的温室气体,但也是储量最丰富的碳资源,对其进行转化和利用将对社会环境和能源结构产生深远影响.电化学还原CO_(2)(CO_(2)RR)不仅转化效率高,而且成本较低,有望实现规模化生产.在众多催化剂中,廉价易得的铜基催化剂被认为是电化学催化还原CO_(2)生成高附加值产物的理想催化剂之一,其中铜氧化物的存在是CO_(2)RR生成高附加值产物的关键.然而,CO_(2)RR过程是在负电位下进行的,当施加电位低于‒0.1 VRHE时,铜氧化物很容易被还原为金属态铜.因此,催化剂稳定氧化态铜的能力在保持连续、高效和稳定的CO_(2)RR产多碳产物性能中至关重要.本文将简单的O_(2)等离子体处理技术与静电纺丝技术相结合,合成了多孔碳纳米纤维负载的Cu/Cu_(x)O异质结催化剂,并考察了其催化CO_(2)RR的性能.在静电纺丝过程中,Cu-ZIF-8前驱体的加入使得热处理后的原丝纤维中形成了丰富的网络贯穿多孔结构,该结构有效地实现了铜纳米颗粒的均匀分散;随后,通过O_(2)等离子体处理技术,在碳纳米纤维中构建了大量的开放介孔,为CO_(2)的吸附和反应提供了有利环境,并使Cu/Cu_(x)O异质结位点暴露于反应界面.电化学性能测试结果表明,在400 mA cm^(‒2)电流密度下,独特的Cu/Cu_(x)O异质结活性位点电催化还原CO_(2)生成乙醇的法拉第效率可达70.7%,该性能优于未经O_(2)等离子体处理的多孔铜纳米纤维.此外,高暴露的Cu/Cu_(x)O异质结活性位点显著地增加实际参与反应的活性位点数量,经计算Cu/Cu_(x)O异质结CO_(2)RR产乙醇的质量活性高达8.4 A mg^(‒1),是目前报道生产乙醇的较高质量活性.多孔碳纳米纤维衬底不仅具有协同电子输运能力,而且在CO_(2)RR测试中施加的负电压有助于维持Cu/Cu_(x)O异质结构的稳定性,使其在高电流密度下能够保持长时间的催化稳定性.此外,本文利用原位拉曼光谱和红外光谱、有限元模拟及密度泛函理论计算等方法深入研究了Cu/Cu_(x)O异质结的催化机理.原位拉曼光谱和红外光谱表征结果证实了在CO_(2)RR过程中Cu_(x)O的动态稳定状态以及关键信号*CO和C‒C键的存在;理论计算表明,Cu/Cu_(x)O异质结的存在促进了关键中间体*CO的溢流,降低了C‒C耦合过程的反应能垒,从而提高了还原产物乙醇的产率.综上,本文成功地在多孔铜纳米纤维中引入氧化物物种,并优化了纤维孔结构.其表现出了较好的电催化还原CO_(2)性能,可高选择性生成乙醇,其独特的多孔碳纤维结构充分暴露了活性位点,实现了较高的质量活性.本文所采用的催化剂组分和微观结构的调控策略为提升电催化中催化剂稳定性和催化活性提供了有益的借鉴.

关键词：二氧化碳电还原 Cu/Cu_(x)O异质结开口孔结构质量活性乙醇

抢抓市场机遇谋求更大发展——江苏科行环境工程技术有限公司实施战略转移进军环保市场

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中国环保产业 2004年第8期 26-27页

作者：沈素华江苏科行环境工程技术有限公司江苏盐城224003

本文介绍了作为中小企业的科行公司在完成创业原始积累后,如何抢抓市场和发展机遇,实施战略管理,把企业做精做强。

关键词：江苏科行环境工程技术有限公司环保产业市场发展战略竞争力

专业环保企业的未来之路——以中兴环境工程技术有限公司为例

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中国环保产业 2004年第2期 34-37页

作者：魏兴民深圳市中兴环境工程技术有限公司广东深圳518004

本文以中兴环境工程技术有限公司为例,分析了企业面临的市场环境、形势、机会,指出企业的发展前景,及时果断地做出了企业的发展战略调整。

关键词：环保企业中兴环境工程技术有限公司发展战略环保市场 BOT 市政设施

空间站电动工具开关按钮性能退化特性加速寿命试验与可靠性评估

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航天器环境工程 2024年第2期41卷 234-243页

作者：张兆霖杨勇黄首清王浩何贝琛杨艳斌李冬梅可靠性与环境工程技术重点实验室北京100094 北京卫星环境工程研究所北京100094 中国空间技术研究院北京100094

面向中国空间站在轨寿命评估与延寿需求,以舱外电动工具开关按钮为对象,开展综合考虑在轨长期贮存与短期作业交替影响的加速寿命试验,设置多温度水平,研究开关按钮性能退化特性和失效机理,并采用基于伪寿命分布的可靠性评估方法开展评... 详细信息

面向中国空间站在轨寿命评估与延寿需求,以舱外电动工具开关按钮为对象,开展综合考虑在轨长期贮存与短期作业交替影响的加速寿命试验,设置多温度水平,研究开关按钮性能退化特性和失效机理,并采用基于伪寿命分布的可靠性评估方法开展评估工作。加速寿命试验结果显示:开关按钮在50℃和80℃温度下出现按压力松弛现象,按压力退化与时间呈线性关系;在110℃和140℃温度下出现卡滞、卡死和润滑脂溢出现象,且按压力迟滞量在贮存后期显著增大。可靠性评估结果显示:开关按钮满足10年寿命末期可靠度0.9954的指标要求。文章所述研究方法可为空间站内其他长期贮存单机的可靠性评估提供借鉴。

关键词：中国空间站舱外电动工具开关按钮加速寿命试验可靠性评估

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焦炉炭化室用后硅砖的分析研究

耐火材料 2024年第1期58卷 57-62页

作者：刘志云贾硕卢一国中冶焦耐(大连)工程技术有限公司辽宁大连116085

为了解焦炉炭化室硅砖在使用中的损毁机制,对使用了40多年的JN43型侧喷式焦炉炭化室的硅砖进行取样分析,对样品的外观、理化性能、物相组成、显微结构等进行了分析研究。分析发现:1)用后的焦炉炭化室上、中、下3个不同部位的硅砖从炭化... 详细信息

为了解焦炉炭化室硅砖在使用中的损毁机制,对使用了40多年的JN43型侧喷式焦炉炭化室的硅砖进行取样分析,对样品的外观、理化性能、物相组成、显微结构等进行了分析研究。分析发现:1)用后的焦炉炭化室上、中、下3个不同部位的硅砖从炭化室到燃烧室方向,都形成了颜色、质地显著不同的层带;2)煤中的焦油组分对炉墙砖产生了很强的渗透作用,而煤中氧化物组分对炉墙砖的渗透轻微;3)炉墙在高温作用下发生烧结,体积总体呈收缩趋势;4)炉墙燃烧室侧约1/3炉墙厚度内的砖中方石英和石英相消失,鳞石英晶粒显著长大,较多开口气孔变成了闭气孔,线膨胀率降低;5)炉墙靠炭化室侧约1/2炉墙内石英和方石英部分鳞石英化,造成该区域线膨胀率降低。

关键词：焦炉炭化室硅砖方石英鳞石英显微结构

基于深度学习的准各向同性缎纹C/SiC拉伸-剪切损伤演化机理

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复合材料学报 2024年

作者：陈鹏王龙张大旭杜永龙郭纬愉陈超北京强度环境研究所可靠性与环境工程技术重点实验室上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院

利用4D X射线CT原位拉伸试验和深度学习技术，表征拉伸作用下准各向同性铺层缎纹C/SiC的损伤失效过程，揭示(0°/90°)铺层拉伸和(±45°)铺层剪切耦合作用的材料损伤演化机理。基于深度学习图像分割方法对载荷作用下基体裂纹、分层等... 详细信息

利用4D X射线CT原位拉伸试验和深度学习技术，表征拉伸作用下准各向同性铺层缎纹C/SiC的损伤失效过程，揭示(0°/90°)铺层拉伸和(±45°)铺层剪切耦合作用的材料损伤演化机理。基于深度学习图像分割方法对载荷作用下基体裂纹、分层等损伤进行智能识别，提取损伤特征开展定量分析，结合断口形貌探究损伤与失效机理。研究发现：基体裂纹中±45°斜裂纹占主要部分，演化过程为初期裂纹不断扩展；横向裂纹虽然少于斜裂纹，但其长度和裂纹张开位移发展快；基体裂纹沿层间界面偏转诱发分层。(0°/90°)缎纹铺层组织点区90°纤维束出现横向开裂，浮长区伴随纤维束弯曲；组织点区0°纤维束发生断裂，浮长区伴随纤维束纵向劈裂。(±45°)缎纹铺层发生-45°(或+45°)纤维束斜向劈裂和相对错动，同层+45°(或-45°)纤维束则发生纤维束断裂，伴随纤维桥连弯曲。

关键词：陶瓷基复合材料纺织损伤断裂无损检测原位试验

葡萄糖衍生多孔碳的表面电荷调控与电吸附Cd^(2+)性能

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材料导报 2024年第6期38卷 18-25页

作者：覃玲霜刘醒邓立波深圳大学化学与环境工程学院广东深圳518055

电容去离子(CDI)是一种基于静电吸附的脱盐技术,由于其操作简便、能耗低、无二次污染等优点,有望用于冶金、电镀等行业所产生的废水中Cd^(2+)的去除。目前限制其发展的关键难题在于电极材料对Cd^(2+)的吸附容量较低。以葡萄糖为碳源,以... 详细信息

电容去离子(CDI)是一种基于静电吸附的脱盐技术,由于其操作简便、能耗低、无二次污染等优点,有望用于冶金、电镀等行业所产生的废水中Cd^(2+)的去除。目前限制其发展的关键难题在于电极材料对Cd^(2+)的吸附容量较低。以葡萄糖为碳源,以硫脲与硫粉为掺杂剂,通过高温碳化制备了S、N共掺杂的多孔碳材料。以所制备的碳材料为电极组装了CDI系统,测试了其电吸附Cd^(2+)的性能。以相同的电极材料组装的对称型CDI系统在1.2 V下对Cd^(2+)的吸附容量达到53 mg·g^(-1)。进一步研究发现,S、N掺杂使碳材料表面带有负电荷,因此,以其为阴极、电中性的商业活性炭YP-50F为阳极组装的非对称CDI系统的吸附容量达到88.37 mg·g^(-1),比对称体系高66.73%;而且经过七次吸-脱附循环后,容量保持率也由对称体系的62.2%提升至81.5%。通过XPS分析证明电极去除Cd^(2+)的机理为双电层与碳材料表面官能团络合的协同作用。本工作所开发的高性能多孔碳电极及非对称电极的匹配策略有望推动CDI技术在Cd^(2+)及其他重金属废水治理领域的应用。

关键词：电容去离子葡萄糖多孔碳镉离子表面电荷