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用于电化学超级电容器的纳米球聚氧金属酸盐/CeO₂杂化电极
该研究聚焦于开发一种基于Fe11POM/CeO2复合材料的超级电容器,通过协同作用优化电极性能。研究团队通过温和条件下的简单负载工艺,将Fe11POM锚定于CeO2纳米球表面,构建了系列复合材料(Fe11POM/CeO2-X,X=5%、10%、15%)。实验表明,当Fe11POM负载量达到15%时,电极在1A/g电流密度下的比电容达到328F/g,循环稳定性表现出83.9%的保持率,显著优于纯CeO2材料。同时,该复合体系在1M HClO4电解液中展现出39Wh/kg的能量密度和4.4kW/kg的功率密度,性能指标与Co3O4-CeO2、CeO2/CNT等商业化材料相当或更优。研究背景显示,传
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-12-19
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一种基于塑料辅助的通用策略,用于调控非贵金属高熵氧化物表面的碳修饰,从而提升其能量存储性能
Jiaqi Li|Xu Hou|Jing Huang|Li Yin|Enxian Yuan长春工业大学化学工程学院,中国吉林省长春市摘要由于独特的物理化学性质,高熵氧化物已成为能源存储应用中电极材料的新兴候选者。本文提出了一种通用的塑料辅助策略,用于调节非贵金属高熵氧化物上的碳修饰,以提高其能量存储能力。首先,通过共沉淀法制备了六种非贵金属高熵氧化物:FeCoNiCeZrO、FeCoNiMnZrO、FeCoNiMnCeO、FeCoNiAlZrO、FeCoNiAlMnO和FeCoNiAlCeO;然后,利用不同的塑料通过化学气相沉积(CVD)方法在氧化物表面构建碳修饰层。研究发现,由聚乙烯(PE)
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-12-19
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综述:钠离子电池硬碳负极材料的最新进展:系统性的文献网络分析
硬碳作为钠离子电池阳极材料的研究进展与产业化前景一、硬碳材料的核心优势硬碳(Hard Carbon)凭借其独特的材料特性,在钠离子电池领域展现出显著的应用潜力。其优势主要体现在三个方面:首先,原料来源广泛且成本可控,包括煤矸石、生物质碳等工业副产品,既符合循环经济理念,又降低了原材料采购成本。其次,材料本身具有高安全性和环境友好性,避免了锂离子电池中易燃易爆的电解液体系。再者,硬碳在钠离子存储方面表现出优异的电化学性能,典型比容量达300-380 mAh/g,循环寿命超过1000次,且在低倍率充放电条件下仍能保持稳定性能。二、微观结构与钠离子存储机制硬碳的多孔网络结构是其高效储能的关键。其微观
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-12-19
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一种新型的顶盖组件采用了锂离子电池,从而在高能量和高功率应用中实现了更出色的安全性和可持续性
锂离子电池圆柱形封装顶盖结构创新研究及性能对比分析(全文约2180字符)1. 研究背景与产业需求锂离子电池作为新能源技术的核心载体,其圆柱形封装技术凭借结构刚性、散热均匀性和空间利用率优势,在电动汽车、储能系统等高功率应用场景中占据重要地位。当前市场主流产品包括18650、21700、26650等标准型号,以及特斯拉研发的4680大容量电池。随着电动汽车续航里程需求突破600公里,电池容量向10Ah级持续升级,但传统封装工艺面临多重挑战:首先是电解液分解产生的气体无法及时排出,易形成气泡导致电极接触不良;其次是复杂的多组件顶盖结构(含上下密封圈、金属 washer、O型环等)不仅增加制造成本,
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-12-19
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适用于无枝晶结构、提升离子传输性能以及制造柔性锌金属电池的UV固化蒙脱石增强凝胶聚合物电解质
随着电子设备功率密度的持续提升,热管理技术已成为制约高性能电子器件发展的关键瓶颈。相变材料(PCMs)因其固-液相变潜热储能特性备受关注,但实际应用中存在固液泄漏和热导率不足两大核心问题。针对这一技术瓶颈,科研团队通过构建复合相变材料体系实现了性能突破,相关成果在《Composite Materials》期刊发表。在材料体系构建方面,研究团队创新性地采用三明治结构复合技术。以硅橡胶(SR)作为柔性基体,通过物理复合方式引入膨胀石墨(EG)作为导热增强相,同时将石蜡@蜜胺甲醛树脂微胶囊(Pa@MF)作为核心功能单元。这种复合架构实现了导热相、储能相与基体材料的协同效应:EG的层状结构不仅提供高效
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-12-19
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在石墨烯添加剂上构建氮-铅双活性位点,以用于长循环寿命的铅碳电池
铅碳电池负极材料改性研究及Pb@CN@rGO复合材料创新应用(总字数:2387)一、研究背景与挑战铅碳电池作为低成本储能解决方案,在可再生能源并网系统中具有重要战略地位。当前技术瓶颈主要体现在三个方面:其一,负极材料在循环过程中易发生不可逆的硫酸铅沉淀(sulfation),导致容量衰减加速;其二,碳基材料表面存在高活性位点,引发电解液分解产生氢气,造成活性物质脱落和界面阻抗增大;其三,传统铅碳复合材料存在密度差异(铅11.3g/cm³ vs 碳<3g/cm³)导致的"漂浮碳"效应和界面结合力不足问题。针对上述挑战,研究团队创新性地提出氮铅双活性位点协同设计策略。通过在还原石墨烯氧化物(rGO
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-12-19
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用于储能设备的氯化锌掺杂ι-卡拉胶固体聚合物电解质的离子传输与结构分析
本文针对锌离子电池固体聚合物电解质(SPE)的制备与性能进行了系统性研究。研究团队以天然高分子材料i-卡拉胶(iC)为基体,通过溶液浇铸法成功制备了系列ZnCl₂掺杂的SPE材料,并对其电化学性能进行了全面表征。该工作不仅揭示了生物聚合物在离子传输中的独特优势,还提出了提升锌离子电池能量密度的可行方案。### 1. 研究背景与意义锌基储能系统因原料丰富、理论能量密度高等特点备受关注。然而,传统液态电解质存在易燃、成本高等缺陷,固体电解质成为理想替代方案。本研究选择i-卡拉胶作为基质材料,其来源于海洋红藻,具有环境友好、生物相容性好等特点。前人研究显示,当量碳链结构(G单元)和桥接糖单元(AG单
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-12-19
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类似花椰菜结构的ZnO-NR/Cu₂O-NS核壳结构,用作柔性的高性能混合超级电容器
本研究由摩纳卡赫尼萨、本切特拉、贝拉巴赫、拉梅什和曼塞里共同完成,隶属于阿尔及尔科学技术与工程大学化学系的电化学与腐蚀实验室。团队聚焦于开发新型高性能超级电容器电极材料,重点突破传统电极材料中存在的活性物质利用率低、机械强度不足、循环稳定性差等问题。核心创新点在于采用镍泡沫(NF)作为基底,通过两步电沉积法构建分级核心-壳层结构。首先在3D镍泡沫表面生长ZnO纳米棒阵列(ZnO-NR),其六方晶系结构提供优异导电通道;随后在ZnO纳米棒外层包覆Cu₂O纳米球(Cu₂O-NS),形成"纳米棒-纳米球"复合结构。这种层级设计实现了三重性能优化:纳米棒提供高比表面积和机械支撑,纳米球层增强离子存储能
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-12-19
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综述:用于固态锂离子电池的基于硅的阳极与聚合物电解质:简要综述
作者:Manjunath Rangasamy、Senthil-Kumar Parthasarathi、Nae-Lih Wu单位:国立台湾大学化学工程系,台北,10617,台湾摘要硅已成为下一代固态锂离子电池(SSLIBs)的高容量负极材料,但其实际应用受到体积膨胀、界面退化和导电性损失的限制。聚合物电解质具有安全性、柔韧性和可规模化加工的优势,但需要精心设计以克服导电性低和界面稳定性差的问题。尽管在硅负极和聚合物电解质方面取得了显著进展,但近年来关于二者直接结合的研究仍然非常有限,这表明该领域仍处于起步阶段。本文综述了基于硅的负极与聚合物电解质结合的技术进展,包括碳工程复合材料、应力缓冲涂层以
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-12-19
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基于二元金属-有机框架(MOF)结构的MoS₂/CoS₂材料,外层包裹着掺杂了氮(N)和硫(S)杂原子的还原氧化石墨烯异质结构,这种材料有望作为钠离子存储的负极材料
该研究聚焦于钠离子电池(SIBs)正极材料的设计与开发,针对过渡金属硫化物在实际应用中存在的结构稳定性不足、体积膨胀显著等问题,提出了一种基于多孔杂化结构的创新解决方案。通过整合层状MoS₂与三维CoS₂纳米颗粒,并利用还原氧化石墨烯(rGO)构建复合载体,研究团队成功开发了具有卓越循环性能和快速响应能力的正极材料体系。**1. 研究背景与挑战分析**全球能源结构转型背景下,钠离子电池作为下一代储能技术备受关注。相较于锂离子电池,钠基储能系统具有更丰富的资源储备、更低的成本及更好的低温性能。然而,现有正极材料普遍面临容量衰减快、倍率性能差等瓶颈,其中过渡金属硫化物(TMCs)虽具备高理论容量,
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-12-19
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通过缺陷工程和选择性CoOx锚定作用增强TiO2的界面电荷分离,从而提高Zn-air电池中光辅助充电的效率
该研究针对光助锌空气电池中光生载流子分离效率的关键瓶颈问题,提出了一种基于缺陷工程与催化剂协同修饰的复合光阳极设计策略。通过构建TiO₂/Def/CoOₓ三明治结构,实现了光生空穴的高效传输与定向利用,在太阳能驱动化学能转换领域取得重要突破。一、研究背景与挑战锌空气电池因其高能量密度(约1086Wh/kg)、环境友好性和低成本特性备受关注。但光助体系在实际应用中面临多重挑战:首先,TiO₂基光阳极存在宽禁带(3.09eV)导致的可见光吸收不足问题,限制了太阳能的利用率;其次,传统TiO₂表面存在大量非活性缺陷态,光生载流子易在缺陷处复合损失;再次,光阳极与电解液界面存在明显的电荷转移势垒,导致
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-12-19
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钴锰尖晶石类纳米花的超高电容与机械稳定性,适用于超级电容器
本研究聚焦于开发一种新型高性能超级电容器电极材料,通过创新性的材料制备技术和结构设计突破传统电极的局限性。在伊朗科技大学物理系团队的研究中,科研人员成功构建了钴锰双金属尖晶石纳米花结构自支撑电极体系,该体系以镍泡沫为基底,采用水热合成法在镍泡沫表面原位生长出具有独特三维结构的钴锰尖晶石纳米复合物(RDN-CMS),在6M KOH电解液中展现出优异的电化学性能。研究首先深入分析了超级电容器电极材料的技术瓶颈。传统电极材料存在活性物质与基底结合力不足、机械强度弱、导电网络不连续等问题。尽管过渡金属氧化物因其高比电容和长循环稳定性备受关注,但现有制备工艺普遍依赖聚合物粘合剂,这不仅限制了材料活性表面
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-12-19
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超高性能混凝土(UHPC)衬里在液氢储存(LRC)中的损伤与裂纹演化的数值研究
氢能地下岩洞存储技术研究进展与工程实践一、研究背景与意义全球能源结构转型背景下,氢能作为清洁能源载体受到广泛关注。国际能源署预测2023-2050年氢能需求年增长率达6%,推动大规模储氢技术研发。地下岩洞储氢(LRC)技术因其高容量、低环境影响等优势,逐渐成为研究热点。然而,工程实践中面临岩体结构复杂、材料性能匹配等关键挑战,需要系统性的技术突破。二、关键技术创新路径1. 材料体系革新研究团队创新性采用超高性能混凝土(UHPC)作为支护材料,其核心优势体现在:- 突破性力学性能:抗压强度超100MPa,抗拉强度达11MPa,较普通混凝土提升5-8倍- 自修复特性:纤维增强结构实现微裂缝自愈合,
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-12-19
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基于LTO和LFP的锂离子电池的降解特性研究及其热管理机制,以适应宽温度范围的应用场景
锂离子电池低温性能优化策略研究(摘要)该研究聚焦于解决低温环境下锂离子电池(LIBs)容量衰减和性能恶化的关键问题。通过创新性地将薄型薄膜加热技术与轻质聚合物保温结构相结合,成功将-60℃环境下电池容量保留率从裸电池的2%提升至加热组态的50%和保温组态的81%。研究突破了传统以活性材料优化为主的思路,开创性地从电池外骨骼结构优化角度切入,为极端环境用电设备提供了新的解决方案。1. 低温环境下锂离子电池的固有缺陷锂离子电池在低温工况下的性能衰退主要源于两大机制:首先,电解液在-10℃以下开始出现固相析出,导致离子迁移通道堵塞。实验数据显示,当环境温度降至-60℃时,裸电池电解液冰点上升效应使电
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-12-19
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综述:MBenes的崛起:进展、前景及多功能应用
二维过渡金属硼化物(MBenes)作为近年来材料科学领域的重要研究对象,因其独特的层状结构、可调控的电子特性及多功能应用潜力,逐渐成为学术界和产业界关注的热点。MBenes起源于2017年Sun团队通过理论模拟首次提出的过渡金属硼化物概念,后续实验研究证实了其合成可行性及性能优势。随着制备技术的迭代更新和应用场景的拓展,MBenes已形成涵盖二进制、三元及四元化合物的多类型体系,展现出在能源存储、催化转化、传感器件及生物医学等领域的革命性应用前景。在合成技术方面,早期研究主要依赖湿法刻蚀工艺,通过化学溶液选择性去除金属层以获得单层MBenes。这一阶段揭示了MBenes从MAB前驱体中剥离的机
来源:Journal of Energy Chemistry
时间:2025-12-19
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高熵体系中高价金属的动态演化显著提升了氧释放反应的效率
本研究围绕非贵金属高熵合金(HEC)在碱性介质中氧析出反应(OER)中的动态行为与性能优化展开系统性探索。研究团队以FeCoNiMoW多元合金为研究对象,通过原位与离位表征相结合的方式,揭示了高价金属Mo和W在反应过程中发生的动态电化学溶解行为及其对催化性能的调控机制。这一发现突破了传统认知中高熵合金材料在反应中保持静态结构稳定性的固有假设,为非贵金属OER催化剂的设计提供了全新视角。在催化剂制备方面,研究采用室温溶胶-凝胶法实现了FeCoNiMoW高熵合金的规模化制备。该方法通过优化金属前驱体比例和溶剂体系,确保了多元金属原子在纳米尺度下的均匀分布,同时将合成能耗控制在工业可接受范围内。对比
来源:Journal of Energy Chemistry
时间:2025-12-19
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通过添加微量谷氨酸衍生物来协同调控电双层与固体电解质界面,以实现稳定的水系锌离子电池性能
刘东寅|张远军|吴宇浩|郑晓阳|王冠尧|刘华坤|窦世雪|吴超上海科技大学能源材料科学研究所,中国上海200093摘要水系锌离子电池(AZIBs)由于其固有的优势,已成为下一代储能系统的有希望的候选者,受到了广泛关注。然而,AZIBs也不断面临由双电层(EDL)结构和固体电解质界面(SEI)组成引起的界面问题,这些问题从根本上限制了它们的可逆性和循环稳定性。在这里,我们提出了一种新的微量添加剂策略,使用谷氨酸二乙酸四钠(TGD)来同时重构EDL并在锌阳极表面形成稳定的SEI。TGD分子可以优先吸附在锌阳极表面,从而将水分子从内亥姆霍兹层(IHP)置换出来,重构出缺水的EDL,并抑制氢气释放反应/
来源:Journal of Energy Chemistry
时间:2025-12-19
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通过Ca2+中间层耦合实现的轨道工程层状MnO2阴极,用于可充电钙电池
钙离子电池正极材料的多协同层间工程策略研究(背景与挑战) 随着可再生能源的大规模应用和储能需求的持续增长,开发高安全、低成本且长寿命的钙离子电池(RCBs)成为能源领域的重要研究方向。相比锂离子电池,钙离子电池具有更丰富的资源储备(钙占地壳第三位)、更低的氧化还原电位(-2.87 V vs. SHE)以及更高的理论比容量(308 mA h g⁻¹)。然而,实际应用中面临三大核心挑战:首先,钙离子(2+价态,离子半径1.00 Å)与正极材料间的强静电作用导致严重的结构畸变,特别是Jahn-Teller畸变引发的Mn³⁺歧化现象,造成材料在循环过程中快速退化;其次,钙离子的大尺寸和高电荷密度导致
来源:Journal of Energy Chemistry
时间:2025-12-19
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穆勒管异常:一项回顾性病例系列研究,重点关注有子宫纵隔患者的预后情况
近年来,子宫纵隔等生殖道畸形对女性生育能力的影响及其治疗利弊受到广泛关注。一项发表于国际期刊的研究,基于 Ghent 大学医院2000至2020年间134例子宫纵隔患者的诊疗数据,系统评估了此类生殖道畸形对生育结局的影响,并重点分析了宫腔镜纵隔切除术的临床效果。一、研究背景与核心问题生殖道畸形作为导致女性不孕及妊娠并发症的重要诱因,其分类标准与治疗指南尚未完全统一。子宫纵隔作为最常见的 müllerian 畸形,临床常表现为反复流产、不孕及产科并发症。尽管宫腔镜纵隔切除术作为标准治疗方案被广泛应用,但其对妊娠结局的长期影响仍存在争议。该研究通过回顾性病例分析,旨在明确不同分类的子宫纵隔对生殖结
来源:Journal of Endometriosis and Uterine Disorders
时间:2025-12-19
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通过共溶剂电解质调控超低温水系锌离子电池的溶剂化反应
该研究针对水系锌离子电池(AZIBs)在低温环境下的性能衰减问题,提出了一种基于生物基溶剂γ-戊内酯(GVL)的共溶剂改性策略。研究团队通过优化电解液配比,在Zn(ClO₄)₂·6H₂O水溶液中加入GVL作为新型共溶剂,有效重构了Zn²⁺的溶剂化结构,显著提升了电池在极端温度下的循环稳定性。在电解液改性方面,GVL展现出多重功能特性:首先,作为共溶剂其水溶性与化学惰性确保了与水体系良好的相容性,同时其分子结构中的五元环能形成稳定的溶剂化层包裹Zn²⁺,降低自由水分子与金属离子的直接接触。其次,GVL通过破坏水分子间的氢键网络,抑制了电解液中普遍存在的Zn²⁺水解副反应,同时其分子间作用力能有效
来源:Journal of Energy Chemistry
时间:2025-12-19