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  • 废旧NCM811均相组分再生为单晶NCM622:结构稳定性和电化学性能的协同提升

    Highlight与传统低镍NCM(如NCM523)相比,高镍NCM622和NCM811虽具有更高的电化学性能,但面临严重的结构退化问题,包括岩盐相生成和微裂纹形成。近期,熔盐基质的应用成功实现了废旧NCM811的再生,这主要归功于其均匀的元素传输和充足的热力学条件。Conclusion本研究提出的HPCR技术成功将废旧NCM811直接再生为单晶NCM622,解决了复杂晶相和结构缺陷的难题。通过组分均一化调控和晶体转化,再生材料实现了低Li/Ni混排和少氧空位的特性。值得注意的是,从NCM811到NCM622的生长机制包括相变和关键元素扩散过程。Supporting Information本文

    来源:Energy Storage Materials

    时间:2025-09-02

  • 沥青衍生硬碳负极的分子重构与钠存储动力学平衡调控助力高性能钠离子电池

    分子重构与沥青基无定形碳的结构分析典型沥青衍生碳负极材料的制备流程如图S1所示。首先通过空气气氛中的预氧化处理重构沥青本征分子结构,深棕色沥青粉末转变为黑色,表明分子结构发生改变。后续高温碳化过程诱导微观结构演变,所得硬碳呈现不同于原料的黑色粉末状。结论本研究采用预氧化工程实现沥青前驱体的梯度分子重构,结合可控碳化温度制备出SIBs用无定形碳负极。系统阐明加工条件对微观结构演变的影响,揭示分子重构从根本上改变碳化路径,而主导结构决定因素会从预氧化深度逐渐转变为碳化温度。作者贡献初始构思由C. C. Li、X. X. He和X. Q. Wu提出。C. C. Li负责实验与数据分析,Y. H. Z

    来源:Energy Storage Materials

    时间:2025-09-02

  • 电子结构梯度调控抑制富镍正极纳米孔缺陷的稳定化机制研究

    Highlight通过前驱体表面电子结构调控,实现富镍正极(Ni-rich NCMA)纳米孔缺陷的精准抑制。Phase evolution behavior during sintering process采用共沉淀法成功制备三种组分梯度分布的Ni0.89Co0.05Mn0.05Al0.01(OH)2前驱体(分别标记为NCMA-Al、NCMA-Co、NCMA-Mn)及均质对照样(NCMA)。通过原位高温X射线衍射(in-situ HT-XRD)观测发现,具有更多表面Ni-O-Mn构型的NCMA-Mn样品在烧结过程中表现出更快的Li+嵌入动力学。Conclusion研究表明:前驱体表面Ni-O-

    来源:Energy Storage Materials

    时间:2025-09-02

  • 综述:嵌入式传感:电池安全监测中的神经前沿与早期预警革命

    相演变行为与烧结过程机制富镍层状氧化物LiNi0.89Co0.05Mn0.05Al0.01O2(NCMA)作为高能量密度锂离子电池的核心材料,其性能受制于烧结过程中前驱体热分解与拓扑锂化的动力学竞争。通过原位高温XRD与TG-DSC技术发现,具有元素梯度设计的NCMA-Mn前驱体表面富集Ni-O-Mn构型单元,可形成由超交换作用诱导的内建电场,显著提升电荷转移动力学,使Li+嵌入能垒降低至0.86 eV(对比NCMA-Al的1.12 eV)。电子结构调控的原子尺度证据密度泛函理论(DFT)计算揭示,Ni-O-Mn构型通过增强π-donation效应激活过渡金属(TM)的t2g轨道,促进Li+在

    来源:Energy Storage Materials

    时间:2025-09-02

  • 钠卤化物非经典成核路径中液晶相的发现及其结晶调控机制

    结晶过程长期以来被Gibbs经典成核理论所主导,认为离子晶体如氯化钠(NaCl)直接从溶液中形成固态晶核。然而,越来越多的证据表明,许多材料在结晶前会经历中间相态,这使得传统理论面临挑战。特别是在溶液结晶过程中,溶剂介导的复杂离子平衡(包括完全溶剂化离子FSIs、接触离子对CIPs和溶剂分离离子对SIPs)可能产生独特的成核路径,但关键实验证据始终缺失。更令人困惑的是,对于最简单的单原子离子盐(如钠卤化物),是否存在类似有机分子的液晶中间相,一直是理论推测却未被证实的谜题。针对这些问题,韩国庆熙大学的Jaehyeong Bae、Bong Lim Suh等研究者在《Advanced Powder

    来源:Advanced Powder Materials

    时间:2025-09-02

  • 综述:碲基钾离子电池:新兴电极材料的设计策略、挑战与前景

    碲基钾离子电池:新兴电极材料的设计策略与挑战引言随着锂资源短缺问题凸显,钾离子电池(PIBs)因其原料丰富、成本低廉和较高工作电压(-2.93 V vs. SHE)成为储能领域的研究热点。碲(Te)基材料凭借2619 mAh cm-3的体积容量和2×102 S m-1的本征电导率,在PIBs电极中展现出独特优势,但其实际应用仍面临体积膨胀(398%)、多碲化物(KxTey)溶解等挑战。准金属碲及其复合材料Te的储钾机制涉及多步转化反应:3Te + 2K+ + 2e- ↔ K2Te3 → K5Te3。通过构建Te@分级多孔碳纳米纤维(Te@HPCNFs)可将循环寿命延长至4500次,容量保持率7

    来源:Advanced Powder Materials

    时间:2025-09-02

  • 综述:软磁非晶合金及其衍生物

    非晶合金的磁性起源与特性非晶合金虽缺乏长程有序结构,但其短程有序(SRO)和中程有序(MRO)原子排列仍能通过直接交换(3d电子)或间接交换(RKKY机制)产生铁磁性。关键参数如饱和磁感应强度Bs、矫顽力Hc和磁导率μ决定了材料在变压器、电感器等器件中的性能。发展历程与技术突破从1967年首个Fe80P12.5C7.5非晶合金(Bs=0.68 T)到METGLAS 2605系列工业化产品,快速凝固技术的进步推动了SMAAs的发展。通过铜模铸造和激光3D打印制备的块体非晶合金进一步拓展了应用场景。纳米晶化策略与性能跃升通过退火诱导纳米晶化(如FINEMET Fe-Si-B-Cu-Nb体系),可同

    来源:MATERIALS SCIENCE & ENGINEERING R-REPORTS

    时间:2025-09-02

  • 综述:常温下用于生产-存储和运输-应用耦合的固态储氢合金研究进展

    氢能革命的固态解决方案在应对全球能源危机与碳中和目标的背景下,氢能以其141.8 MJ∙kg−1的超高能量密度和零碳排放特性,成为最具潜力的可再生能源载体。然而,传统高压(70 MPa)和低温(-253°C)储氢技术存在效率低、成本高的瓶颈。最新研究表明,固态储氢合金(HSAs)在常温条件下即可实现0.5-3 MPa范围内的可逆吸放氢,其体积储氢密度可达液态氢的1.5倍,为氢能全产业链耦合提供了关键突破口。电解海水制氢技术突破海上风电耦合海水电解系统展现出巨大潜力。通过抗腐蚀电极材料和膜分离技术的创新,当前电解效率已提升至75%以上,每立方米海水可产氢1.23 kg。特别值得注意的是,钛锰系A

    来源:MATERIALS SCIENCE & ENGINEERING R-REPORTS

    时间:2025-09-02

  • 新型苄叉基-4-氧代-2-硫代噻唑烷-3-基取代金属/金属酞菁化合物的合成及其抗癌、抗菌与乙酰胆碱酯酶抑制活性研究

    亮点• 新型金属酞菁化合物(7-12)对A549和HT-29癌细胞展现剂量依赖性抑制• 所有化合物均显示乙酰胆碱酯酶(AChE)抑制活性(IC50 15.03-64.30 μM)500 μg/mL)• 通过B3LYP/HF/M062X理论计算揭示电子结构特性材料与方法熔点测定使用柳本微量熔点仪,红外光谱通过珀金埃尔默Spectrum Two采集,紫外-可见光谱使用安捷伦8453二极管阵列光谱仪获取。核磁共振(1H/13C NMR)在VARIAN Infinity Plus上完成(300/75 MHz)。光谱表征研究首先通过4-氨基苯酚与三乙胺成盐,冰浴中缓慢加入CS2,滴加氯乙酸后室温反应16

    来源:Inorganic Chemistry Communications

    时间:2025-09-02

  • 综述:大语言模型推动电池研究的进展

    ABSTRACT可充电电池是实现碳中和与可再生能源转型的核心技术,其发展需在微观(材料)、器件(制造)和系统(控制)层面协同创新。传统试错方法难以满足现代科研需求,而大语言模型(LLMs)凭借强大的语义理解与推理能力,正推动电池研究范式的变革。知识整合:从碎片到体系LLMs通过挖掘海量文献(如Material Project数据库),构建电池材料-性能关系图谱。例如,基于Transformer架构的模型可自动提取电极材料晶体结构(如LiCoO2)与循环稳定性关联规律,加速知识发现。材料发现:高通量筛选新范式结合生成式AI(如GPT-4),研究者可设计新型电解质组分(如固态电解质Li7La3Zr

    来源:The Innovation

    时间:2025-09-02

  • 外生菌根真菌通过激活木质素合成通路提升马尾松磷利用效率的分子机制

    磷是森林生态系统中限制植物生长的关键营养元素,尤其在酸性土壤中易与Al3+、Fe3+等金属离子形成难溶性复合物,导致生物有效性降低。作为我国重要用材树种,马尾松(Pinus massoniana)在低磷环境下常形成低效林分,而外生菌根(ECM)真菌虽已知能增强宿主磷吸收,但其在针叶树中的代谢调控机制尚不明确。这项发表在《Industrial Crops and Products》的研究,通过整合生理学、转录组学和基因功能验证,首次揭示了ECM真菌通过器官特异性激活苯丙烷-木质素通路提升马尾松磷利用效率的分子机制。研究采用接种Scleroderma citrinum的马尾松幼苗为材料,设置0.0

    来源:Industrial Crops and Products

    时间:2025-09-02

  • 生物炭介导的鼠李糖脂与硝酸盐协同修复石油污染土壤:微生物群落响应与代谢机制解析

    随着全球能源需求增长,石油开采和运输过程中造成的土壤污染日益严重。石油污染物不仅破坏土壤生态功能,其有毒组分还会通过食物链威胁人类健康。传统物理化学修复方法成本高昂且易造成二次污染,而生物修复技术因其环境友好特性备受关注。稻壳生物炭作为农业废弃物转化的多孔材料,虽能通过π-π相互作用吸附石油,但强吸附效应反而会降低污染物的生物可利用性。更关键的是,生物炭修复系统普遍存在氮源匮乏问题,严重制约微生物的代谢活性。如何破解"吸附锁定"与"氮限制"的双重困境,成为提升石油污染土壤修复效率的核心挑战。Yuanfei Lv等人在《Industrial Crops and Products》发表的研究,创新

    来源:Industrial Crops and Products

    时间:2025-09-02

  • 栎属植物线粒体基因组结构变异与系统发育研究:揭示关键进化驱动力与生态适应性机制

    在植物进化研究中,线粒体基因组(mitogenome)长期被视为"基因组中的暗物质"——尽管其在能量代谢和细胞调控中发挥核心作用,但由于结构的高度可塑性(包括极端尺寸变异、多部分结构和频繁重组),其进化机制仍存在重大知识缺口。作为北半球生态系统的关键属,栎属(Quercus)物种具有显著的经济价值、生态适应性和系统发育多样性,是研究线粒体基因组进化与谱系多样化关联的理想模型。然而,与已充分研究的核基因组和叶绿体基因组相比,栎属线粒体基因组的结构动态和进化意义仍知之甚少,这严重限制了对该重要类群适应性进化机制的理解。为填补这一空白,Ying Song等研究团队在《Industrial Crops

    来源:Industrial Crops and Products

    时间:2025-09-02

  • 转录组与代谢组视角下甘蔗芽萌发命运中防御-生长平衡的调控机制解析

    甘蔗作为全球重要的糖料作物,其种植过程中面临着一个令人头疼的问题:芽萌发率低且出苗参差不齐。在中国,超过80%的甘蔗田分布在降雨依赖型的山坡地带,尽管土壤温湿度适宜,但田间芽萌发率仅26%-65%,平均出苗率不足50%。更糟的是,从10%初生真叶出现到50%第五真叶形成竟需长达60天。这不仅导致种植时需额外投入15吨/公顷的原料蔗茎(占生产成本的20%),还严重影响宿根蔗的持续生产能力。以往研究多聚焦于温室条件下的种子萌发机制,而对田间实际生长的甘蔗芽萌发知之甚少。传统解决方案如全膜覆盖、芽段浸泡等虽能部分提高萌发率,但始终无法破解异步出苗的谜题。这促使研究人员思考:是否在分子层面存在某种"开

    来源:Industrial Crops and Products

    时间:2025-09-02

  • 盐胁迫与重金属胁迫缓解评估新工具:以蓖麻饼改良盐胁迫罗勒为例

    在气候变化和工业活动加剧的背景下,土壤盐渍化和重金属污染已成为全球农业面临的严峻挑战。盐分和重金属的积累会严重抑制植物生长,降低作物产量,而传统研究中对于胁迫缓解效果的评估往往存在解释困难——研究者常常难以区分究竟是缓解措施真正抵消了胁迫效应,还是仅仅表现为胁迫的负面作用与缓解措施的正面作用的简单叠加。这一问题在《Industrial Crops and Products》最新发表的研究中得到了创新性解决。巴西联邦坎皮纳格兰德大学的研究团队开发了一种名为"协同指数(Synergy index)"的新型评估工具。该工具通过数学整合控制组、单独胁迫组、单独缓解组及联合处理组四个关键变量,生成单一量

    来源:Industrial Crops and Products

    时间:2025-09-02

  • 三七胚芽顶端单细胞转录组图谱解析发育调控与三萜皂苷生物合成的细胞类型特异性机制

    三七作为传统中药瑰宝,其富含的三萜皂苷成分具有显著的抗炎、抗氧化和心脑血管保护作用。然而,长期以来研究者们面临一个关键瓶颈:虽然已知根部是三萜皂苷的主要积累部位,但对植物地上部分发育源头——胚芽顶端的细胞类型特异性调控机制却知之甚少。传统批量转录组测序技术掩盖了细胞异质性,使得发育调控与次生代谢的空间协调机制成为"黑箱"。为破解这一难题,来自昆明理工大学生命科学与技术学院的Mei Liu、Yuan Liu等研究团队在《Industrial Crops and Products》发表了开创性研究。他们首次运用单细胞RNA测序(scRNA-seq)技术绘制了三七胚芽顶端的单细胞转录图谱,从中国云南

    来源:Industrial Crops and Products

    时间:2025-09-02

  • 纸桑韧皮纤维高纯度纤维素提取与醋酸纤维素合成及其可持续材料应用研究

    随着全球环保意识提升,传统棉短绒作为醋酸纤维素(CA)主要原料的局限性日益凸显——其种植过程耗水量大且污染严重。与此同时,纤维素这一自然界最丰富的生物高聚物,因其可降解性和多功能性成为可持续材料研究的热点。在这一背景下,韩国国立木浦大学的Soon Wan Kweon团队将目光投向了纸桑(Broussonetia kazinoki Siebold)韧皮纤维(PMBFs),这种天然材料不仅纤维素含量高,还具有优异的机械性能和化学稳定性。研究团队通过系统的预处理工艺优化,成功将PMBFs转化为高性能CA材料。采用苏打-蒽醌(AQ)蒸煮结合二氧化氯(ClO2)漂白的组合工艺,使α-纤维素含量从原料的7

    来源:Industrial Crops and Products

    时间:2025-09-02

  • 晚新近纪千年尺度气候变率:南亚夏季风对低纬太阳辐射与南极冰盖强迫的响应

    Highlight元谋盆地甘塘剖面记录的千年尺度水文气候周期(3-12 kyr)揭示了晚新近纪南亚夏季风(SASM)的高频振荡特征。South Asian summer monsoon intensity variations recorded in the Yuanmou Basin在湖相沉积中,Rb/Sr比值如同"气候指纹"——Rb主要赋存于钾长石和云母等稳定矿物,而Sr易在化学风化过程中流失。当夏季风增强时,强烈的风化作用会导致沉积物中Sr显著流失,使Rb/Sr比值升高,就像温度计般精准记录着季风强度波动。磁化率(MS)则像"磁性日记",反映着成壤过程中磁性矿物的生成状况,与夏季风导致的

    来源:Global and Planetary Change

    时间:2025-09-02

  • 大陆侵蚀作用主导北太平洋中部沉积物的地球化学、矿物学及风化趋势

    Highlight亚洲粉尘是北太平洋(NP)沉积物的主要陆源组分。传统认为NP沉积物的地球化学和矿物学趋势直接反映亚洲内陆古气候,但本研究揭示了晚新生代"冰室期"物理侵蚀主导的粉尘组分变化才是关键驱动因素。Results风化指标分析显示:•化学风化指数(CIA)和Rb/Sr比值在NP沉积物中 paradoxically(矛盾地)随粉尘通量增加而上升•中亚山区冰川侵蚀增强产生大量绿泥石(chlorite)和伊利石(illite)•矿物混合模拟证实这些新鲜碎屑改变了粉尘原始组分Asian dust delivery and the change in composition of central

    来源:Global and Planetary Change

    时间:2025-09-02

  • 青藏高原东缘河流袭夺重组:差异隆升与均衡补偿协同驱动的流域演化

    Highlight青藏高原东缘的流域重组受控于构造驱动的岩石隆升、气候调控的剥蚀作用与均衡补偿(isostatic compensation)的协同作用,将构造与气候信号编码为地貌演化过程。分水岭迁移作为流域重组的关键标志,其动力学机制长期存在争议——既往研究因缺乏自然档案验证,常忽视地表剥蚀与均衡补偿的贡献。Regional setting中生代松潘-甘孜地体与四川克拉通的碰撞形成了龙门山断裂带。自中新世以来,印度-亚洲碰撞重新激活该断裂带,引发高原东缘持续至今的快速隆升、河流下切与流域重组(Ouimet et al., 2009)。最新数据表明,以逆冲为主的变形伴随下地壳增厚(Burchf

    来源:Global and Planetary Change

    时间:2025-09-02


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