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通过层状γ'相调控显微组织提升挤压态Mg-9Gd-4Y-1Zn-0.5Zr合金断裂韧性的机制研究
镁合金作为最轻的金属结构材料,在新能源汽车、航空航天等领域展现出巨大应用潜力。然而,传统镁合金存在强度与韧性难以兼得的"阿喀琉斯之踵"——高强度的获得往往以牺牲断裂韧性为代价,这严重制约了其作为承力部件的可靠性。特别是在含稀土(RE)和锌的镁合金中,长周期堆垛有序(LPSO)相虽能提升强度,但过量块状LPSO相反而会导致韧性骤降。如何破解这一"强度-韧性"倒置难题,成为镁合金研发的关键瓶颈。湖南大学机械与运载工程学院的研究团队独辟蹊径,通过精准调控热处理工艺,在Mg-9Gd-4Y-1Zn-0.5Zr合金中构建出独特的层状γ'相分布网络。这种纳米级析出相犹如给合金植入了"生物骨板结构",使材料在
来源:Journal of Magnesium and Alloys
时间:2025-07-31
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综述:可变形钛增强镁基复合材料的潜力:制备、表征与性能评价综述
可变形钛增强镁基复合材料的突破与挑战引言镁(Mg)及其合金因其密度低、比强度高,成为轻量化结构的理想选择,但力学性能不足限制了其应用。钛(Ti)增强镁基复合材料通过界面协同变形和位错调控,实现了强度与塑性的协同提升,成为材料领域的研究热点。制备工艺进展Ti-Mg复合材料的制备分为固-液复合法(如半固态搅拌铸造、无压浸渗)和固态法(如粉末冶金、热压烧结)。其中,粉末冶金能精确控制Ti分布,而搅拌铸造适合大规模生产。3D打印结合无压浸渗的新工艺可制备高Ti含量(50 vol.%)的复合材料,但界面脆性相的形成仍是挑战。界面特性与强化机制Ti与Mg的润湿角仅31°,远低于陶瓷增强体(如TiC的110
来源:Journal of Magnesium and Alloys
时间:2025-07-31
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钛介导氢化Mg2Si生成MgH2的低温热解与水解性能研究
在全球能源转型背景下,氢能因其142 MJ/kg的高能量密度成为化石燃料的理想替代品。然而,安全高效的储氢技术仍是制约氢能应用的关键瓶颈。镁氢化物(MgH2)虽具有7.6 wt.%的高储氢容量,但其强Mg-H键导致脱氢温度需超过300°C,且Mg2Si的再氢化面临极高动力学势垒(需1709 bar/300°C),严重阻碍实际应用。针对这一挑战,上海交通大学氢科学中心与轻合金精密成型国家工程研究中心的研究团队创新性地采用钛(Ti)介导的氢化高能球磨(HHBM)技术,成功实现了Mg2Si在温和条件下的高效氢化。通过X射线衍射(XRD)和像差校正透射电镜(AC-TEM)证实,该方法可将Mg2Si转化
来源:Journal of Magnesium and Alloys
时间:2025-07-31
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基于氯化胆碱低共熔溶剂超声辅助浸出镍氢废电池中镍钴的动力学研究及高效回收
随着便携电子设备普及,镍氢(Ni-MH)电池两年左右的使用周期产生了大量含镍(Ni)、钴(Co)等战略金属的废弃物。传统火法冶金需高温处理并产生有毒气体,湿法冶金虽效率较高但仍依赖强酸强碱。如何实现绿色高效回收成为资源循环利用的关键难题。越南河内Phenikaa大学材料科学与工程学院的研究团队创新性地采用氯化胆碱-尿素低共熔溶剂(DES)体系,结合超声辅助技术,成功将镍钴的浸出时间从文献报道的24小时大幅缩短至1.33小时。研究发现,超声产生的空化效应能选择性溶解钴氧化物,使其浸出效率达99.04%,而镍浸出率仅5.94%,实现了金属的高效分离。通过循环伏安法(CV)和紫外可见光谱(UV-Vi
来源:Journal of Ionic Liquids
时间:2025-07-31
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MRPL15通过PI3K/AKT通路促进肺腺癌增殖的机制研究及其临床意义
肺腺癌(LUAD)占肺癌病例的40%,其五年生存率仅12%,是肿瘤治疗领域的重大挑战。随着诊断技术进步,越来越多的早期LUAD被发现,但驱动其从癌前病变(如非典型腺瘤样增生AAH)向浸润性腺癌(IAC)转化的关键分子仍不明确。线粒体核糖体蛋白(MRPs)在肿瘤发生中的作用近年备受关注,其中MRPL15在多种癌症中异常高表达,但其在LUAD中的功能机制尚未阐明。来自国内研究机构的研究团队在《Biochemical Genetics》发表的研究中,通过整合TCGA数据库、临床样本队列(20对癌与癌旁组织)和细胞模型(A549/H1299),系统揭示了MRPL15作为LUAD恶性增殖驱动因子的作用。
来源:Biochemical Genetics
时间:2025-07-31
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基于群体交换粒子群优化的信息粒化-解粒机制增强设计与性能提升研究
在数据爆炸时代,如何高效压缩和还原海量信息成为计算科学的核心挑战。传统模糊粒化-解粒机制虽能通过模糊集(Fuzzy Sets)实现数据抽象表达,却面临两大痛点:随机初始化的聚类中心易受异常数据干扰,且重构过程必然产生信息损失。这些问题严重制约了医疗影像压缩、工业传感器网络等需要高保真数据还原的场景应用。西安电子科技大学杭州研究院的Peng Nie团队在《Journal of Industrial Information Integration》发表研究,创新性地将群体交换粒子群优化(Group-exchange Particle Swarm Optimization, GPSO)引入粒计算(G
来源:Journal of Industrial Information Integration
时间:2025-07-31
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锡掺杂氧化铝催化大豆油水解-酯化反应制备生物柴油的特性研究
在追求碳中和的全球背景下,生物柴油作为化石燃料的绿色替代品备受关注。然而传统碱性催化工艺存在"阿喀琉斯之踵"——必须使用高纯度原料,否则会产生难以分离的皂化物,这一痛点长期制约着行业成本控制。更棘手的是,现行工艺还面临催化剂不可回收、废水处理复杂等环保难题。巴西利亚大学化学研究所(Instituto de Química, Universidade de Brasilia)的C.G. Valdivia团队独辟蹊径,将目光投向金属氧化物非均相催化体系,试图破解这一"绿色能源不绿色"的悖论。研究人员采用ICP-OES(电感耦合等离子体发射光谱)、BET(比表面积分析)、XRD(X射线衍射)和FTI
来源:Journal of the Indian Chemical Society
时间:2025-07-31
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基于多特征尺度健康因素的集中式策略学习在锂离子电池剩余寿命预测中的应用
随着能源存储需求的爆发式增长,锂离子电池虽占据主导地位,却面临有机电解液毒性、易燃性及锂资源短缺等瓶颈问题。相比之下,水系锌离子电池(ZIBs)凭借高体积能量密度、低氧化还原电位和本征安全性崭露头角。然而,锌负极的枝晶生长、析氢反应(HER)、腐蚀和钝化等问题如同"隐形杀手",不仅导致电池容量骤降,还可能引发安全隐患——枝晶穿透隔膜会造成短路,HER产生的氢气甚至会引起电池膨胀爆炸。更棘手的是,这些副反应形成的绝缘副产物如ZnSO4[Zn(OH)2]3-xH2O,虽能暂时抑制阳极溶解,却大幅降低锌离子传输的可逆性。西安科技大学安全科学与工程学院的研究团队独辟蹊径,通过将商用二氧化硅(SiO2)
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-07-31
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基于h-BN/EG/PDMS复合材料的柔性导热阻燃材料开发及其在锂电池热安全中的应用
随着电动汽车(EVs)的普及,锂离子电池(LIBs)的热安全问题日益凸显。相变材料(PCM)虽在电池热管理系统(BTMS)中广泛应用,却受限于其固有缺陷:导热系数低导致散热不均,液态易泄漏引发短路风险,且有机组分易燃可能加剧热失控。这些痛点直接威胁电动汽车的安全运行,开发兼具高效导热、形态稳定和阻燃特性的新型材料成为行业迫切需求。江苏大学应急管理学院的Zhou Yu等研究人员在《Journal of Energy Storage》发表研究,通过创新性地将六方氮化硼(h-BN)、膨胀石墨(EG)与聚二甲基硅氧烷(PDMS)复合,成功制备出多功能材料。该研究采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XR
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-07-31
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高熵策略重构钠离子电池O3型正极材料:从结构调控到性能飞跃
在全球气候变暖背景下,内陆水体作为重要的温室气体(GHG)排放源,其碳循环机制日益受到关注。长江三角洲等快速城市化区域,由于农业径流、工业排放等人类活动影响,浅水湖泊的碳氮平衡被严重破坏,导致CO2和CH4持续超饱和排放。然而,目前对气候变暖如何影响浅水湖泊GHG通量仍缺乏系统研究,尤其缺乏长期观测数据与预测模型。深圳技术大学质量与标准学院的研究团队在《Journal of Energy Storage》发表论文,通过为期一年的野外观测,采用静态漂浮箱法测定浙江绍兴浅水湖的CO2和CH4通量,结合主成分分析(PCA)和多元线性回归模型,揭示了气象与水质参数对GHG排放的驱动机制,并基于CMIP
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-07-31
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小型抽水蓄能系统双层优化促进水电耦合网络中可再生能源的高效整合
在全球气候变暖背景下,内陆水体作为"碳循环热点"的角色日益凸显。最新IPCC报告显示,全球内陆水体每年排放的CO2和CH4分别高达2.1拍克碳和0.13拍克碳,其中浅水湖泊因其特殊的水文生态特征成为排放"大户"——水深不足3米的特性既缩短了气体传输路径,又抑制了CH4氧化过程,使得这类水体成为温室气体(Greenhouse Gas, GHG)的"高速通道"。然而令人担忧的是,在快速城市化的发展中国家,农业径流、工业废水等人为干扰正加剧水体富营养化,导致更多CO2和CH4超饱和现象,但关于气候变化如何影响这类水体GHG通量的系统性研究却严重匮乏。深圳技术大学质量与标准学院的研究团队选择长三角典型
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-07-31
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岩盐层中氢气和甲烷扩散特性的分子动力学模拟比较研究:对盐穴储氢安全性的启示
在全球能源转型的背景下,氢能作为零碳排放的清洁能源载体备受关注。然而,大规模氢能存储面临严峻挑战,其中盐穴储氢被认为是最具前景的解决方案之一。但与传统天然气(主要成分为甲烷)相比,氢气分子更小、扩散性更强,在岩盐地层中的渗透行为可能引发安全隐患。这一科学问题直接关系到储氢设施的长期稳定性和运行安全,但目前缺乏原子尺度上对氢气和甲烷扩散行为的系统比较研究。中国科学院武汉岩土力学研究所的研究团队在《Journal of Energy Storage》发表论文,通过分子动力学模拟方法,首次在纳米尺度上定量比较了氢气和甲烷在岩盐狭缝孔隙中的扩散特性差异。研究发现,在333.15 K和15 MPa条件下
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-07-31
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氧空位调控的Nb2O5-x量子点限域于介孔CMK-3主客体结构协同双调控锂硫电池多硫化物氧化还原动力学
在能源存储领域,锂硫(Li-S)电池因其高达2600 Wh kg−1的理论能量密度和硫正极的低成本优势备受关注。然而,硫在充放电过程中80%的体积膨胀以及可溶性多硫化锂(LiPSs)的穿梭效应,严重制约着其商业化进程。更棘手的是,硫电极转化反应的缓慢动力学如同"堵车"的交通要道,进一步降低了电池的实际性能。传统碳材料虽能物理吸附LiPSs,却像漏网的鱼儿般难以彻底阻止其穿梭;而单纯的化学吸附剂又缺乏"指挥交通"的催化能力来加速反应。如何构建兼具"拦截"和"疏导"双重功能的材料体系,成为突破锂硫电池技术瓶颈的关键。苏州科技大学材料科学与工程学院的研究人员独辟蹊径,将目光投向缺陷工程与纳米限域技术
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-07-31
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双碳封装限域策略构建高容量长循环稳定性锑基钾离子电池负极材料Sb@NC/rGO
随着全球清洁能源需求激增,钾离子电池(PIBs)因钾资源丰富、氧化还原电位(-2.93 V vs SHE)接近锂(-3.04 V vs SHE),成为极具潜力的储能器件。然而,PIBs负极材料面临严峻挑战:石墨负极理论容量仅279 mAh g−1且体积变化达60%,而高容量锑负极(Sb, 660 mAh g−1)在合金化形成K3Sb时会产生457%的体积膨胀,导致电极粉化失效。现有单碳结构策略难以同时解决Sb纳米颗粒团聚、体积效应和导电网络构建等关键问题。云南大学物理与天文学院的研究团队在《Journal of Energy Storage》发表研究,通过创新性双碳策略成功制备Sb@NC/rG
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-07-31
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新型共晶固-固相变材料与气凝胶复合水泥砂浆瓷砖的制备及储热性能研究
随着全球能源危机加剧,建筑领域贡献了40%的能源消耗和33%的二氧化碳排放,其中建筑材料的热管理成为关键科学问题。传统固-液相变材料(SLPCM)存在泄漏、封装复杂等问题,而固-固相变材料(SSPCM)虽具有形状稳定性优势,却面临潜热值低、适用材料少的瓶颈。与此同时,轻质混凝土的热绝缘性能与机械强度难以兼顾,气凝胶虽具有超低导热系数(0.003-0.02 W/m·K),但其在碱性水泥环境中的稳定性尚未明确。印度国立技术学院蒂鲁吉拉伯利分校(National Institute of Technology, Tiruchirappalli)的B. Pitchia Krishnan团队在《Jour
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-07-31
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锌亲和性富羰基界面层调控锌离子扩散与去溶剂化实现高可逆无枝晶锌负极
随着全球储能需求激增,水系锌离子电池(AZIBs)因其成本低廉、理论容量高(820 mAh g−1)和环境友好等优势成为电网级应用的潜力选手。然而,锌负极面临的枝晶生长和析氢反应两大难题,就像一对"连体恶魔":锌的低平衡电位(−0.76 V vs. SHE)引发副反应,而不规则沉积形成的"金属胡须"可能刺穿隔膜,导致电池短路。更棘手的是,这些过程还会引发连锁反应——质子消耗加剧局部OH−聚集,形成Zn4SO4(OH)6·xH2O副产物,就像在电极表面糊上一层"绝缘水泥",严重降低库伦效率和循环寿命。面对这个行业痛点,中北大学能源与动力工程学院的研究团队在《Journal of Energy S
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-07-31
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弧形环状翅片对管壳式潜热储能单元热性能的优化研究
在全球能源转型背景下,如何高效储存间歇性可再生能源成为关键挑战。相变材料(PCM)虽具有高能量密度的优势,但其"先天不足"的低导热性导致潜热储能(LHTES)系统充放能效率低下。传统解决方案多采用直翅片强化传热,却忽视了翅片几何形态对自然对流效应的潜在影响。针对这一技术瓶颈,伊朗德黑兰K.N.托西理工大学机械工程学院的Sina Javanmard团队在《Journal of Energy Storage》发表创新研究。研究人员突破常规思维,首次系统比较了弧形翅片的三维空间构型对热性能的影响。通过设计全/分体式直翅、下弧翅和上弧翅六种构型,揭示了翅片曲率方向与重力场协同作用的新机制。研究采用计算
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-07-31
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碳纸基底电沉积镍硒化合物薄膜作为高性能无粘结剂钠离子电池负极的机理研究
随着全球对清洁能源需求的激增,钠离子电池(SIBs)因其原料丰富、成本低廉等优势成为锂离子电池(LIBs)的重要替代品。然而,钠离子较大的半径(1.02 Å)导致其在电极材料中扩散缓慢,使得SIBs普遍存在容量低、循环寿命短等问题。更棘手的是,传统电极制备过程中需要添加绝缘聚合物粘结剂,这进一步降低了电极导电性。面对这些挑战,大同大学化学工程与生物技术系的研究团队在《Journal of Energy Storage》发表创新成果,通过精确调控电沉积工艺,在导电碳纸上直接生长镍硒化合物(Ni3Se2)薄膜,成功开发出高性能无粘结剂负极材料。研究采用循环伏安法确定镍硒共沉积电位窗口,通过恒电位沉
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-07-31
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界面铆定与空间限域协同增强双金属铁锡硫化物的动力学及稳定性实现高倍率长循环储钠
随着全球锂资源短缺问题日益严峻,钠离子电池(SIBs)因其原料丰富和成本优势成为储能领域的研究热点。然而,钠离子较大的半径导致传统石墨负极难以有效储钠,而具有高理论容量的金属硫化物(如FeS2和SnS2)又面临导电性差、体积膨胀严重等挑战。现有研究虽通过构建异质结构和碳复合策略改善性能,但随机分布的硫化物间界面接触不良、碳基质保护不充分等问题仍制约着电池的循环寿命和倍率性能。浙江理工大学材料科学与工程学院的研究团队在《Journal of Energy Storage》发表研究,提出了一种革命性的解决方案。他们摒弃传统金属盐前驱体,创新性地选用含Fe-C≡N-Sn配位键的Fe-Sn普鲁士蓝类似
来源:Journal of Energy Storage
时间:2025-07-31
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钯铜纳米海胆的高曲率纳米尖端诱导局部电场实现乙醇选择性电氧化制备乙酸
在全球碳中和背景下,传统甲醇羰基化法生产乙酸面临巨大挑战——该工艺不仅消耗全球8%的煤炭产量,每吨产品还伴随1.5吨CO2排放。随着乙酸市场需求预计在2025年达到2450万吨,开发绿色合成路线迫在眉睫。电催化乙醇氧化反应(EOR)因其温和反应条件和四电子路径优势备受关注,但现有钯基催化剂存在中间产物毒化和乙酸脱附困难两大瓶颈。青岛科技大学材料科学与工程学院的研究团队在《Journal of Energy Chemistry》发表创新成果,通过精准设计具有高曲率纳米尖端的钯铜纳米海胆(PdCu NSUs),成功实现高效选择性EOR。研究人员采用CTAB辅助的一锅法合成策略,结合COMSOL有限
来源:Journal of Energy Chemistry
时间:2025-07-31