电动汽车锂离子电池热管理系统研究进展

锂离子电池作为电动汽车最广泛使用的动力源,对工作温度高度敏感,为保证其高性能和安全运行,电池热管理系统必不可少.本文综述了近年来锂离子电池热管理系统的研究进展.首先讨论了由高低温环境和电池温度不均匀引起的临界热问题.在此基础上,对设计原则和现有的电池热管理系统进行了广泛的介绍和阐述.然后进一步分析了用于未来电池热管理系统的热电器件和内部加热方法等新兴技术.分析表明,被动和主动冷却/加热方法的组合有望满足苛刻的热要求,特别是在功率波动剧烈的动态条件下.此外,电池在变工况下所输出的电流、电压等均不相同,因此建议对电动汽车动力电池进行动态性能实时管理,从而延长电池使用寿命。     

锂离子电池多尺度数值模型的应用现状及发展前景

锂离子电池是一种较为复杂的电化学系统, 其涵盖质量传递、电荷传递、热量传递以及多种电化学反应等物理化学过程. 其不仅物理尺度跨越大, 从微观活性颗粒、极片、电芯跨越到电池模组, 还面临着成组配对以及均衡性的问题, 这些问题加剧了电池设计和性能综合评估的难度. 通过计算机数值仿真技术, 建立数学模型, 全面和系统地捕捉电池工作过程各物理场的相互作用机理, 分析其演化规律, 能够为优化电池系统设计提供理论支撑. 本文对锂离子电池的数值模型研究进展和发展趋势进行了综述. 同时对主要理论模型进行了分类整理, 总结了它们的特点、适用范围和局限性, 指出了将来进一步研究的方向和难点所在, 这些对锂离子电池多尺度数值模型的理论研究和工程应用都具有指导性的意义.     

低温水系碱金属离子电池的研究进展

水系碱金属离子电池因具有高安全性、低成本和环境友好等优势而成为前沿研究的热点之一,在大规模储能领域具有良好的应用前景.然而,许多水系碱金属离子电池在低温条件下出现运行故障或展现出极低的放电比容量,严重限制了其在恶劣的严寒气候条件下的广泛应用.本综述首先梳理了近年来低温水系碱金属离子电池的研究进展.随后从电解液、电极和界面三个方面分别探讨了水系碱金属离子电池在低温下运行所面对的挑战和相应的失效机制,同时系统地介绍了提高电池低温性能的改性策略并加以评述,以期为水系碱金属离子电池低温性能的进一步提升及其实际应用提供参考并指明方向.     

新型硒化锑材料及其光伏器件研究进展

硒化锑(Sb₂Se₃)是一种二元单相化合物, 原料储量大、毒性低、价格便宜; 同时其禁带宽度合适(～1.15 eV), 吸光系数大(>10⁵ cm^-1), 长晶温度低, 非常适合制作新型低成本低毒的薄膜太阳能电池, 理论光电转换效率可达30%以上. 目前文献报道的Sb₂Se₃薄膜太阳能电池效率已达3.7%, 初步证明了Sb₂Se₃材料在薄膜太阳能电池应用方面的巨大潜力. 本文综述了近年来Sb₂Se₃太阳能电池的研究进展, 着重介绍了Sb₂Se₃的材料特性和薄膜制备及相关理论研究, 阐述了不同结构电池器件的研究进展, 并对其发展趋势进行了展望.     

新型碳材料在钙钛矿太阳电池中的应用研究进展

新型碳材料如石墨烯及其氧化物、碳纳米管、富勒烯及石墨炔等因其优异的热学、力学、电学、光学性能成为了钙钛矿太阳电池研究的又一亮点. 本文总结了新型碳材料在钙钛矿太阳电池对电极、电子传输材料及空穴传输材料中的研究进展, 新型碳材料的引入有效地提高了钙钛矿电池的性能, 为下一步新型碳材料的应用开发以及钙钛矿电池器件的研究提供了新的思路.     

纳米储锂材料和锂离子电池

简单综述了锂离子电池的基本原理和发展现状,对中国科学院物理研究所固体离子学课题组在纳米储锂材料方面的研究进展做了介绍.用HRTEM等手段研究了纳米SnO、纳米Si以及纳米SnSb合金在Li入脱嵌过程中结构的变化.着重介绍了一种具有纳米微孔的球形硬碳材料和纳米SnSb合金钉扎的复合负极材料,在高功率密度和高能量密度锂离子电池方面具有广阔应用前景.     

迈向效率大于30%的钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池技术的研究进展

双结叠层太阳能电池由两个具有不同带隙吸收体的电池组成,通过差异化吸收更宽范围波长的太阳光,降低光子热化损失,已展现出打破单结太阳能电池Shockley-Queisser极限效率的巨大优势.获益于钙钛矿电池带隙可调和制备成本低的优点以及晶硅电池产业化的优势,钙钛矿/晶硅叠层太阳电池成为光伏领域的研究热点.本文系统的梳理了钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池的最新研究进展,重点从钙钛矿顶电池、中间互联层和晶硅底电池的结构出发,总结出高效叠层器件在光学和电学方面的设计原则.本文还详细地分析了限制钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池继续提效的关键因素及解决措施,这对于钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池的产业化之路是非常重要的.最后,对下一代更高效率的低成本叠层太阳能电池进行了展望.我们认为随着对光伏器件效率要求越来越高,基于钙钛矿/晶硅叠层结构的三结电池将会成为下一代低成本高效电池的研究热点.     

仪器分析技术在直接甲醇燃料电池研究中的应用

介绍了仪器分析技术在直接甲醇燃料电池电催化剂及其载体结构,电池反应动力学、产物分析、固体聚合物电解质膜以及电池性能评价等各方面的应用及研究进展。     

钙钛矿/硅异质结叠层太阳电池:光学模拟的研究进展

近几年,钙钛矿/硅异质结叠层太阳电池发展迅速,效率已经从13.7%提升到29.1%.由于叠层电池器件的制作工艺复杂,而叠层太阳电池中的光学损失对转换效率的影响很大,所以通过光学模拟进而获得高效电池至关重要.本文首先从商业软件和自建模型两方面概述了光学模拟的方法,接着从反射损失和寄生吸收两方面针对光学模拟研究进展进行了总结和分析,最后指出了叠层电池光学模拟过程中需要注意的问题.钙钛矿/硅异质结叠层太阳电池的转换效率极限最高可达40%,具备很大的提升空间,结合模拟工作的研究,叠层电池的发展将会取得更大的进步.     

锂离子电池正极材料LiMnPO4研究进展

综述了新型锂离子电池正极材料LiMnPO4的研究进展,重点对该材料的结构、结构与电化学性能的关系、阳离子掺杂对材料性能的影响、多种合成方法和材料改性措施进行了较详细的评述,并对该材料的应用前景进行了展望.     

环路热管技术的研究热点和发展趋势

综述了环路热管技术近20年的主要理论和实验研究内容,分析了当前的研究热点,包括环路热管启动特性研究,以温度滞后和温度波动现象为代表的暂态特性研究,新型毛细芯的研制和毛细结构的优化,蒸发器内的强化传热和可视化研究,以及高级环路热管、混合冷却环路、多蒸发器混合环路热管、低温环路热管等新型环路热管技术。     

国际物理教育研究的现状与动向——基于PRPER近15年物理教育研究论文(2005-2019)的内容分析

以权威期刊PRPER近15年的文章为研究对象,运用内容分析法对国际物理教育研究的现状和动向进行分析.结果表明PRPER论文数量逐年增加,主要聚焦于评价、物理课程与教学、学生和教师的态度和信念等研究主题,涉及力学、电学、量子物理等学科领域.当前国际物理教育研究具有研究方向多样化、重视以学科为基础的教育研究模式和关注信息化资源共享等特点.     

言语知觉研究

言语知觉是心理学的一个领域，其发展与语音学、语音工程和人工智能等许多学科有关．本文简要介绍了在认知心理学和其它相关学科的推动下，言语知觉发展的主线、当前的主要问题和研究现状。     

Visualization activities in Indonesia

Though it is still in its initial state, visualization techniques as one of the supportive components in the industrial transformation as well as a research tool have, however, gained some supports in universities and research institutes. This paper presents a review of activities related to the visualization research and application in universities and research institutes in Indonesia, namely at the Center for Applied Physics — Indonesia Institute for Sciences (P3FT-LIPI), University of Indonesia (UI), Institute of Technology Surabaya (ITS), Institute of Technology Bandung (ITB), and Aero-Gas Dynamics and Vibration Laboratory (LAGG-BPP-Teknologi).     

光纤激光模式不稳定研究十年回顾与展望

2010年模式不稳定现象首次报道,开启了光纤激光与废热的斗争史。回顾了10年来模式不稳定现象的研究进展,概述了光纤激光模式不稳定物理表征、基本原理、理论研究、影响因素和抑制策略等,介绍了高功率光纤激光在模式不稳定抑制方面取得的最新成果,展望了高功率光纤激光模式不稳定研究的未来发展,对光纤激光模式不稳定未来可能的研究方向进行了展望。     

结构生物学的新进展

文章概括地介绍了结构生物学在整个生命科学中的地位,结构生物学的研究内容和结构生物学的三种主要的研究方法[X射线单晶衍射方法,核磁共振（NMR）方法和电子显微方法],介绍了这三种方法在近年来所取得的新成果,重点介绍了冷冻电子显微技术结合计算机三维重构技术研究病毒三维结构的方法,特点以及所取得的成果,并简单介绍了物理学家在结构生物学研究中的作用。     

光电子技术及其进展

综述了光电子学的产生及其发展，提出了光电子技术的几个发展方向和研究热点。对各种新型激光器、硅基光电子技术、有机聚合物光电子材料、光互连、光计算技术、大容量光存储、生物医学中的光电子技术等内容进行了简要的介绍。     

国外超导材料技术研究政策和方向

超导材料技术是21世纪具有战略意义的高新技术,极具发展潜力和市场前景。世界各发达国家纷纷制定研发计划,给予高度重视和大力支持,加快超导材料技术的基础研究和产业化发展。主要从美国、日本、欧洲国家、韩国等国家的相关研发计划、政策以及主要科研机构的研发概况出发,阐明目前国外超导材料技术的研究政策和方向。     

Toward a superconducting quantum computer: Harnessing macroscopic quantum coherence

Intensive research on the construction of superconducting quantum computers has produced numerous important achievements. The quantum bit (qubit), based on the Josephson junction, is at the heart of this research. This macroscopic system has the ability to control quantum coherence. This article reviews the current state of quantum computing as well as its history, and discusses its future. Although progress has been rapid, the field remains beset with unsolved issues, and there are still many new research opportunities open to physicists and engineers.