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经过热处理的石墨毡电极,表面涂覆了二硫化钼,用于钒氧化还原液流电池
本研究聚焦于提升钒液流电池(Vanadium Redox Flow Batteries, VRFBs)中石墨毡(Graphite Felt, GF)电极的性能与稳定性,通过在GF表面沉积二硫化钼(MoS₂)纳米颗粒,并结合氩气热处理技术,实现了对电极材料的双重改性。这种改进策略不仅优化了GF的表面特性,还显著提升了其在VRFB中的电化学活性,为实现高效、稳定的能量存储系统提供了新的可能性。VRFB作为一种重要的能量存储技术,因其能够实现大容量、长周期的能量存储而受到广泛关注。该电池系统依赖于钒离子在不同氧化态之间的可逆氧化还原反应,而电极作为这一反应的核心场所,其性能直接影响电池的整体效率与寿
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-11-07
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考虑温度效应的锂离子电池集总半经验模型
本文探讨了锂离子电池在不同温度条件下的模型构建问题,特别是传统电池模型在温度变化时预测精度下降的现象。研究团队提出了一种考虑温度影响的集成模型——温度影响型的集总半经验模型(LPM-T),以提升电池终端电压预测的准确性和模型的工程适用性。这项研究具有重要的现实意义,尤其是在新能源汽车和储能系统等应用场景中,电池工作环境往往复杂多变,温度波动是影响电池性能的重要因素之一。锂离子电池作为当前主流的储能设备,因其零污染、无记忆效应、高能量密度以及长生命周期等优点,被广泛应用于电动汽车、混合动力汽车和可再生能源存储等领域。然而,电池在运行过程中,其内部化学反应和物理过程会受到温度的显著影响,从而导致电
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-11-07
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工业规模燃料电池内部多场特的运行特性表征及其机理分析
作者:季伟晨、蔡欣、马云阳、刘欣、安德烈亚斯·弗里德里希、林瑞同济大学汽车工程学院,中国上海201804摘要尽管燃料电池技术取得了显著进展,但其大规模工业应用仍受到长期运行过程中频繁出现的性能故障的挑战。明确故障机制是延长使用寿命和提高稳定性的关键。本文开发了一种具有时间和空间分辨率的多场表征方法,包括电化学阻抗谱分析,以揭示其背后的机制。通过这种原位和非破坏性的表征方法,全面描述了工业规模燃料电池在运行过程中的内部质量传输、热量和电场分布的动态演变。研究发现,在加载-卸载过程中,由于氢气消耗过多,出口区域会出现氢气不足的现象。这可能导致局部电流密度降低和碳腐蚀,进而严重损坏催化剂层和膜的结构
来源:Journal of Energy Chemistry
时间:2025-11-07
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来自“世界尽头灯塔”的碳钢在海洋大气中的长期暴露:腐蚀现象与微观结构特征分析
摘要 本研究对一种在海洋环境中暴露超过一百年的碳钢部件的腐蚀情况及其微观结构进行了分析。该样品取自位于阿根廷Isla de los Estados的“世界尽头灯塔”——该地区海洋环境恶劣,风力持续且含有大量盐分。通过X射线衍射(XRD)、透射穆斯堡尔光谱(TMS)、拉曼光谱(RS)和扫描电子显微镜(SEM/EDS)对腐蚀产物进行了详细分析,发现其表面形成了由氧化铁和羟基氧化铁组成的多层结构。为了评估这种老化材料的腐蚀行为,还进行了电化学测试,包括电位动态极化和电化学阻抗谱(EIS)分析。研究结果为了解碳钢在恶劣海洋环境中的长期降解
来源:Materials and Corrosion
时间:2025-11-07
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综述:MXenes作为下一代光催化剂的可调平台:关于其组成-结构-性能关系的研究综述
摘要 MXene化学及其应用领域目前正在迅速发展,基于MXene的光催化剂是一个值得关注的发展方向。大量研究表明,MXene可以作为贵金属基共催化剂的替代品。此外,MXene在组成、结构和表面修饰方面的多样性使其性质可以针对特定反应进行调节,从而提高了其作为光催化剂的性能,优于传统的金属基共催化剂。然而,MXene复杂的化学性质尚未使我们能够明确“理想”MXene用于光催化应用的具体要求。本文综述了MXene在光催化过程中的最新进展,特别是在太阳能转换方面,并提出了可能最有助于提升光催化活性的结构特征。同时,还讨论了现代基于X射线
来源:ChemCatChem
时间:2025-11-07
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通过过渡金属位点的钙掺杂来优化O3- NaNi·1/3Fe·1/3Mn·1/3O2正极在钠离子电池中的电化学性能
关键安·魏|苏良·邓|冰欣·黄北京科技大学顺德创新学院,中国佛山 528399摘要通过共沉淀和高温烧结方法制备了掺钙的O3型NaNi1/3Fe1/3Mn1/3-xCaxO2(x = 0, 0.03, 0.05, 0.10)正极,以解决NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2在钠离子电池中存在的Mn3+ Jahn-Teller畸变和不可逆相变问题。在最佳掺杂水平(x = 0.05)下,该掺杂样品表现出显著提升的电化学性能。其初始放电容量为134.4 mAh g−1,在0.5C(2.0–4.3 V)下经过100次循环后仍保持80.1%的容量,优于未掺杂的正极(仅保持45.6%的容量)。该材料在5C下
来源:Journal of Electroanalytical Chemistry
时间:2025-11-07
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通过退火调节的Na₁₁Sn₂PS₁₂中的钠离子传输:全固态钠电池的界面稳定机制及其退化过程
本研究聚焦于钠离子固态电解质NSPS(Na₁₁Sn₂PS₁₂)的结构与性能之间的关系,旨在探索其在固态钠离子电池中的应用潜力。NSPS作为一种硫化物基电解质,因其三维扩散通道所赋予的高钠离子导电性而备受关注。然而,其在实际应用中仍面临显著的稳定性挑战,尤其是在空气暴露和电极兼容性方面。通过系统的实验分析与理论研究,本文揭示了NSPS在不同温度条件下的结构演变规律,并探讨了其在电化学性能上的表现。NSPS的合成方法主要采用高能球磨与优化退火相结合的方式。这一过程首先将Na₂S、SnS₂和P₂S₅作为前驱体,按照化学计量比进行称量,并在行星式球磨机中使用WC球体进行16小时的球磨处理。球磨后的粉末
来源:Journal of Electroanalytical Chemistry
时间:2025-11-07
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通过磁控溅射制备的碳涂层提高Li4Ti5O12阳极的高倍率放电性能
王正德|张斌中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室,中国兰州730000摘要尖晶石型Li4Ti5O12因其良好的稳定性而成为锂离子电池的一种有前景的负极材料。然而,其固有的低电子导电性和在高倍率下有限的锂离子扩散性严重限制了其应用。在此,我们利用自制的旋转鼓磁控溅射系统在Li4Ti5O12颗粒上成功沉积了碳涂层,工件的旋转确保了涂层的均匀性。所设计的碳涂层不仅促进了Li+的传输,提高了Li4Ti5O12负极的导电性,还减轻了不希望出现的界面反应。因此,制备的碳涂层Li4Ti5O12负极表现出显著提高的倍率性能(在20C/1C条件下保持约70%的容量保持率),并在高倍率下具有良好的长
来源:Journal of Electroanalytical Chemistry
时间:2025-11-07
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氢溢出效应对Pd-WO₃/W的氢吸附/脱附及电化学氢演化活性的影响
氢气作为一种清洁能源,其生产技术的绿色化和高效化一直是科研领域的重点。在众多制氢方法中,电催化水分解因其零碳排放特性而备受关注。铂族金属因其优异的催化性能而被广泛应用于电催化水分解反应(HER)中,其中铂(Pt)被认为是性能最佳的催化剂,但其高昂的成本和有限的储量限制了其大规模应用。相比之下,钯(Pd)作为铂族金属的一员,具有更强的氢吸附能力,同时成本较低、储量较为丰富,因此成为替代Pt的重要研究方向。然而,Pd的强氢吸附能力也导致其在氢脱附过程中表现不佳,从而使得其HER活性显著低于Pt。因此,如何理解并提升Pd的氢吸附能力,使其具备与Pt相当的HER活性,成为当前研究的一个重要课题。在这一
来源:Journal of Electroanalytical Chemistry
时间:2025-11-07
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再生型多酚无基导电薄膜
本研究聚焦于一种创新的、可大规模生产的自由站立式导电薄膜制备方法,通过非导电前驱体材料的自组装与碳化过程实现这一目标。传统的导电薄膜通常依赖于本征导电材料,如石墨烯和碳纳米管,而本研究提出了一种全新的策略,即利用具有自组装能力的非导电聚苯酚-胺复合材料,通过氧化交联在气-水界面自发形成薄膜,并在碳化后转化为导电的石墨结构。这种方法不仅突破了传统材料的局限,还为未来电子材料的发展提供了新的思路。聚苯酚-胺化学体系因其卓越的粘附性能而在材料科学领域受到广泛关注。这类材料在多种涂层应用中展现出巨大潜力,例如在食品包装、金属离子检测、电极材料等领域。近年来,研究人员发现聚苯酚与胺类聚合物结合后,能够形
来源:Macromolecular Materials and Engineering
时间:2025-11-07
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木质纤维素生物质的催化水热液化用于生物原油生产及工艺优化
摘要 热液液化是一种处理湿木质纤维素生物质的有前景的技术,无需进行耗能较大的干燥过程。本研究的目的是探讨在添加或不添加催化剂的情况下,从木质纤维素生物质(橙皮、乳品废弃物和食物废弃物)中回收生物原油,并优化工艺参数,以提高生物原油的数量和质量。钾碱催化剂在生物质化学降解为生物原油的过程中更为有效;在催化和非催化条件下,橙皮的能源回收率均较高,约为54.4%,而乳品废弃物为36%,食物废弃物为28.5%。经过实验确定,实现最高生物原油产率(按重量计为32%)的理想工艺参数为:温度250°C、总固体浓度25%、添加3%的K2CO3以及
来源:Canadian Journal of Chemical Engineering
时间:2025-11-07
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用于油溶化的单链聚合物纳米颗粒
在当今的材料科学和纳米技术领域,研究人员不断探索能够有效封装和运输疏水性物质的新材料。本文探讨了一种基于随机共聚物的单链纳米颗粒(SCNPs)在水性体系中溶解疏水性油的能力,为油纳米载体的设计提供了新的视角。通过结合小角X射线散射(SAXS)与分子动力学模拟(MD),研究团队揭示了这些SCNPs在水中的自组装行为及其对油溶解的适应性。这些纳米颗粒由含有聚乙二醇甲基丙烯酸酯(OEGMA)和蒽基甲基丙烯酸酯(AnMA)的随机共聚物构成,其独特的分子结构使其能够保持独立的纳米颗粒形态,避免了链间聚集,从而在半稀释浓度下仍能保持结构稳定性。### 一、SCNPs的自组装特性SCNPs通常由单条聚合物链
来源:Journal of Colloid and Interface Science
时间:2025-11-07
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基于二酰基甘油的非离子微乳的设计及其作用机制:实验优化与分子动力学模拟
邹硕|艾洪增|谢鹏凯|李怡颖|黄颖|裴洪祥|徐明晨|王勇|张振武汉工业大学食品科学与工程学院,中国武汉430023摘要本研究设计并优化了一种基于二酰基甘油(DAG)的微乳液系统,以实现高效的经皮给药。通过伪三元相图和D-最优混合设计,确定了最佳配方(6.23% DAG油、21.41% RH-40、18.09% 1,3-丙二醇和54.27% 水),制备出了透明且稳定的微乳液,其滴粒大小为24.43纳米,并具有无限的稀释能力。DAG的两亲性结构扩大了单相微乳液区域,降低了表面活性剂的需求。物理化学评估表明,该微乳液在离心、热应力及长期储存条件下均表现出优异的稳定性。分子动力学模拟显示,DAG分子在
来源:Journal of Colloid and Interface Science
时间:2025-11-07
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在深共晶溶剂体系中制备木质素-银纳米颗粒,用于多功能聚乙烯醇复合薄膜
这项研究聚焦于通过使用深共熔溶剂(DES)系统合成核心-壳结构的木质素-银纳米颗粒(AgLNPs),并将其用于增强聚乙烯醇(PVA)包装膜的性能。当前,PVA包装膜在实际应用中面临诸多挑战,如水阻性差、机械性能不足以及功能性的局限。这些问题限制了其在可持续食品包装领域的进一步发展。因此,研究者们探索了多种方法来提升PVA的性能,其中木质素作为一种可再生且丰富的生物质成分,被认为具有巨大的潜力。木质素不仅能够作为还原剂和稳定剂,还能改善PVA的多种特性,如增强其热稳定性、紫外阻隔能力和抗菌性能。木质素的结构特性使其成为一种理想的纳米材料改性剂。它含有大量的酚羟基,这些基团在还原银离子(Ag⁺)的
来源:Journal of Colloid and Interface Science
时间:2025-11-07
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中空缺陷二氧化钼@镍铁层状双氢氧化物核壳结构异质结:迈向优化的光热与光催化性能
在纳米尺度下,液体行为的研究一直是科学界面临的一项挑战,尽管已有许多理论和方法被提出,但其复杂性仍未完全解开。近年来,一些研究尝试将液体在纳米通道中的行为变化与界面能和润湿性联系起来,这些通常是在平滑、抛光的表面上进行测量的。然而,这种方法忽略了纳米受限环境中一个关键因素:液体与高度弯曲和粗糙的孔道表面相互作用,这可能会根本性地改变其行为。本研究聚焦于一种环状分子——环状二甲基硅-17-冠-6(DMS17C6)在阳极氧化铝(AAO)介孔中的热、动态和界面特性,特别是针对具有恒定直径(const-AAO)和可调直径(modul-AAO)的两种模板。研究发现,这两个系统之间存在一系列意想不到的差异
来源:Journal of Colloid and Interface Science
时间:2025-11-07
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将Pd-Te合金封装在空心二氧化硅纳米球内,用于将脱氢里奈醇(dehydrolinalool)半氢化为里奈醇(linalool)
本研究围绕催化氢化反应中提高烯醇选择性的关键问题展开,旨在通过创新性的合成方法设计一种具有高选择性的催化剂。以脱氢芳樟醇(DHL)为原料,通过半氢化反应将其转化为芳樟醇(LN),是合成异芳樟醇和维生素E等重要化合物的关键步骤。然而,实现高选择性的烯醇产物合成一直面临挑战,尤其是在防止过度氢化和抑制涉及C-OH键的副反应方面。为此,本研究提出了一种基于反向微乳液方法的新型合成策略,成功制备了钯-碲(Pd-Te)合金纳米颗粒封装在空心多孔二氧化硅微球中的催化剂(Pd-Te@HPSNs)。与传统的单金属钯封装二氧化硅微球(Pd@HPSNs)相比,该新型催化剂在优化的Pd/Te比例下表现出显著的提升性
来源:Journal of Colloid and Interface Science
时间:2025-11-07
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综述:近2微米波长的亚100飞秒锁模块激光器领域的最新进展
摘要 2-µm光谱范围内的飞秒激光器对于基础研究至关重要,并具有广泛的应用,例如非金属材料的微加工、医疗治疗和国防领域。特别是基于Tm/Ho稀土离子的模式锁定固态激光器,是直接产生2-µm光谱范围内超短脉冲的关键技术。自2017年首次使用Tm:MgWO4激光器产生<100 fs脉冲以来,利用各种掺Tm/Ho的激光材料,在2 µm波长下实现小于100 fs的脉冲方面取得了显著进展。迄今为止,已经利用所提出的热依赖电子-声子耦合效应实现了26 fs的脉冲(大约3.5个光周期,这是所有现有激光器中周期最短的一种)。本文从激光宿主材料的角
来源:Laser & Photonics Reviews
时间:2025-11-07
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无色散损耗的耗散孤子光纤激光器
本文探讨了一种新型的光纤激光器设计,通过非色散的模式锁定机制,实现了高能、低畸变的皮秒脉冲生成。这种设计突破了传统模式锁定光纤激光器在脉冲能量和持续时间方面的限制,同时保持了稳定的输出特性。文章首先回顾了光纤激光器在超快应用中的重要性,包括材料加工、医学和光学测量等领域。然而,传统方法在生成高能超短脉冲时面临色散和非线性效应带来的波形失真和脉冲断裂问题。为了解决这些问题,研究者提出了一种基于耗散孤子的激光器架构,使得在几乎没有色散影响的情况下也能生成高能脉冲。### 1. 背景与意义传统的光纤激光器通常使用长距离的光纤,导致脉冲在腔内积累色散和非线性效应,进而造成波形的严重失真。尤其是在异常色
来源:Laser & Photonics Reviews
时间:2025-11-07
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对真实核壳微凝胶的数值研究:关于二体和三体有效相互作用的见解
核心-壳(Core-shell, CS)微凝胶是一种重要的刺激响应性胶体,它由一个固态核心与一个交联的聚合物壳层组成。这类微凝胶在基础研究和实际应用中都被广泛使用,特别是在温敏材料领域。然而,尽管实验研究已经非常深入,但对它们的数值模拟仍然处于初级阶段,尤其是在温度分辨率上的有效相互作用机制尚未得到充分理解。为了填补这一空白,本研究提出了一种计算方法,用于生成不同交联剂浓度下的真实CS微凝胶,并且准确地再现了实验中硅芯-聚N-异丙基丙烯酰胺(pNIPAM)壳层微凝胶在体积相变温度(VPT)范围内以及不同壳层与核心比例下的结构。通过验证模型,我们计算了CS微凝胶之间的有效相互作用,并不仅提取了二
来源:Journal of Colloid and Interface Science
时间:2025-11-07
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采用亲锌聚对苯二甲酸乙二醇酯涂层对锌阳极进行界面改性,以实现高性能和超稳定的水系锌离子电池
这篇文章探讨了一种创新的锌基电池阴极改性方法,旨在提高其电化学性能与长期稳定性。锌离子电池因其固有的安全性、成本效益以及环境友好性,正逐渐成为大规模储能系统的有力候选者。然而,锌阴极在实际应用中面临诸多挑战,其中最突出的问题是锌枝晶的形成和副反应的发生。这些现象不仅降低了电池的循环寿命,还可能引发内部短路,从而对电池的安全性构成威胁。因此,开发有效的策略来抑制锌枝晶并减少副反应,是提升锌离子电池性能的关键所在。为了应对上述问题,研究人员提出了一种采用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)涂层的锌阴极改性方案,即Zn@PET阴极。该方法通过简单的熔融冷却工艺实现,能够在锌金属表面形成一层人工保护界面。P
来源:Journal of Colloid and Interface Science
时间:2025-11-07