锂金属电池用高浓度电解液体系研究进展

锂金属二次电池具有极高的能量密度,是下一代储能电池的研究热点。然而,金属锂负极在传统碳酸酯电解液1 mol·L^?1 LiPF6-EC/DEC(ethylene carbonate/diethyl carbonate)中充放电时,存在严重的枝晶生长和循环效率低下等问题,阻碍了其商业化应用。因此,开发与锂负极兼容的新型电解液体系是目前重要的研究任务。与传统稀溶液相比,高浓度电解液体系具有独有的物化性质和优异的界面相容性,并且能有效抑制锂枝晶生长、显著提升锂负极的循环可逆性,因而格外受到关注。本文综述了高浓度电解液及局部高浓电解液体系的最新研究进展,分析了其溶液化学结构和物化性质,对其与锂负极的界面相容性、枝晶抑制效果、效率提升能力及界面稳定性机制进行了探讨;文章着重介绍了高浓与局部高浓电解液体系在锂金属二次电池中的应用,同时从基础科学研究和应用研究两个层面对高浓电解液和局部高浓电解液存在的主要问题进行了简要分析,并对其未来发展方向进行了展望。     

封底照片说明

<正>不久前在日本东京的一家知名酒吧,举办了一场激情四射、极具震撼的演奏会,前来表演的是名叫Z-Machines的乐队,最为奇特的是这个乐队是由三名机器人乐师组成的。"他们"分别是拥有78根手指、可使用12个拨片的吉他手马克,每分钟可演奏1184个节拍;有着6只手臂并能挥舞21根鼓槌的鼓手阿舒拉,演奏速度也比人类快4倍;还有眼睛可以发射五彩激光束、极会煽情的键盘手科斯莫。这些机器人     

垃圾衍生燃料热解半焦气化过程中HCl与H2S析出规律

通过水平管式气化炉和化学吸收法，对比研究了矿化垃圾热解半焦（ARC）和常规垃圾热解半焦（NRC）在水蒸气和CO₂气化过程中腐蚀性气体（HCl和H₂S）的析出特性，考察了气化温度、气化介质类型和流量对腐蚀性气体析出特性的影响。当气化温度升至950℃，ARC在水蒸气气化过程中的碳气化率、HCl和H₂S产率分别为66.1%、100%和74.9%，而其在CO₂气化过程中的碳气化率、HCl和H₂S产率分别为77.8%、100%和2.9%；NRC在水蒸气气化过程中的碳气化率、HCl和H₂S产率分别为98.8%、100%和53.7%，而其在CO₂气化过程中的碳气化率、HCl和H₂S产率分别为100%、96.2%和10.3%。以NRC为原料，考察了水蒸气和CO₂流量对其HCl和CO₂析出特性的影响。NRC的HCl和H₂S产率均随水蒸气流量增加而增加，但当水碳比大于等于3.3时，其促进作用不再明显。NRC的HCl产率随CO₂流量的增加而增加，而H₂S产率随CO₂流量的增加而减小。     

基于互联网的物理专业实验教学改革与实践

互联网的普及和应用大幅改变了教师的课堂教学模式和学生的学习模式。本文首先介绍了物理专业实验课程的现状和在当前互联网普及应用背景下改革的必要性。然后重点阐述了基于互联网的专业物理实验课程的教学改革方案和实施方法。最后对教学改革的尝试所取得的效果和意义进行总结。     

对于金属丝在准直激光照射下形成环形光的研究

准直激光照射下的金属丝,会在垂直于金属丝方向的光屏上出现环形光。本文采用在金属丝表面包裹碳颗粒的方法,分离反射光和衍射光,研究光路的组成。接着探究金属丝的半径和粗糙程度对环形光的影响。并在此基础上,测量环形光光强分布规律,结合几何光学和夫琅禾费衍射进行解释。光源也是潜在的影响因素,本文探究了不同波长激光对环形光的影响。     

垂直激励液体表面液滴的存活时间研究

液滴滴落在垂直激励的液体表面,有可能会在表面停留很长时间.本文对该现象进行了实验研究,分析了多种因素对液滴存活时间的影响.结果发现:当驱动频率、驱动振幅、液滴滴落高度处于适当的值时,可以使得液滴存活较长的时间,并且液滴的存活时间会随着液体浓度的改变而改变.     

Realization of Quantum Maxwell's Demon with Solid-State Spins

We report experimental realization of a quantum version of Maxwell's demon using solid state spins where the information acquiring and feedback operations by the demon are achieved through conditional quantum gates.A unique feature of this implementation is that the demon can start in a quantum superposition state or in an entangled state with an ancilla observer. Through quantum state tomography, we measure the entropy in the system, demon, and the ancilla, showing the influence of coherence and entanglement on the result. A quantum implementation of Maxwell's demon adds more controllability to this paradoxical thermal machine and may find applications in quantum thermodynamics involving microscopic systems.     

固体跨尺度压痕标度律的研究与展望

压痕标度律是对通过压痕试验方法测定固体材料力学性能参量问题所给出的一般性结论, 具有重要的理论意义, 是探寻材料力学性能潜在规律的方法论研究. 本综述论文系统而简要地介绍如下主要内容: 采用传统理论对传统固体材料压痕标度律的研究回顾; 采用跨尺度力学理论对先进固体材料的跨尺度压痕标度律的研究回顾. 总结并得到了如下主要结论: 传统固体材料压痕标度律可由一空间曲面完整描绘, 若进一步已知某类无量纲独立参量的取值范围, 则该空间曲面可退化为系列平面曲线族; 先进固体材料(新材料)的跨尺度压痕标度律可由一个三维函数关系完整描绘, 若存在某类独立无量纲参量取值范围已知, 则该三维函数关系将退化为系列空间曲面族. 压痕标度律的未来研究发展仍将重点集中在建立新材料的跨尺度压痕标度律上, 以试图从根本上解决新材料力学性能标准规范难以建立的理论问题. 除此之外也将重点关注建立各类功能新材料的多尺度及跨尺度压痕标度律规律.