钠基-海水电池的发展：“关键部件及挑战”

钠基-海水电池因具有环境友好、能量密度高和海水储量丰富且易得等优势,有望成为新一代储能器件。其原理是以海水为电解液,通过氧化还原反应实现化学能与电能的转换。本文概述了钠基-海水电池的电化学原理、电池结构设计及优化策略;回顾了钠基-海水电池的最新研究进展;最后,讨论了钠基-海水电池性能提升和商业化需要克服的挑战,并展望了该电池未来的发展方向。该论文为钠基-海水电池的发展提供理论指导,进而促进钠基-海水电池为深海能源供应和极端环境能源保障等国家重大需求提供支撑。     

全固态钠离子电池及界面改性

全固态钠离子电池具有原料成本低、安全性高以及能量密度高等特点,在移动电源、电动汽车和大规模储能系统领域表现出巨大的应用潜力。然而全固态钠离子电池的发展和规模化应用亟需解决固体电解质室温离子电导率低、界面电荷转移阻抗大、固体电解质与电极界面兼容性和接触差等问题。本文结合近年来全固态钠离子电池相关报道和本课题组研究成果,概述了β-Al₂O₃型固体电解质、NASICON型固体电解质、硫化物固体电解质、聚合物固体电解质、复合固体电解质的研究进展及发展趋势;综述了全固态钠离子电池界面特性、固体电解质表面修饰、电极/固体电解质界面改性最新研究成果;最后对全固态钠离子电池界面改性策略发展方向进行了展望。本综述有助于加深对全固态钠离子电池界面科学问题的认识,并对固态钠离子电池的发展应用形成理论指导。     

DFT方法研究酸性沸石上苯与乙烯烷基化反应的机理

采用B3LYP/6-31G*水平计算来研究酸性沸石上苯与乙烯的烷基化反应历程,从生成能和反应活化能角度分析并讨论了苯与乙烯的反应机理.选取4T簇模型模拟分子筛的酸性位,使用密度泛函理论对烷基化反应三种不同的反应机理(两个联合反应机理和一个分步反应机理)进行计算分析.结果表明,在联合反应机理中,乙烯的质子化和苯与乙烯间C-C键的形成同时发生;分步反应机理中,首先形成一个稳定的乙醇盐中间物种,然后与苯分子反应形成乙苯.联合机理速控步骤的活化能约为160kJ/mol,分步机理速控步骤的活化能为190.24kJ/mol,因此,酸性沸石上苯与乙烯烷基化反应机理主要以联合机理为主,但分步机理与其有一定程度的竞争。     

北京τ–c工厂(BTCF)快速蒙特卡罗模拟方法的开发和应用

参考国内外现有的τ-c工厂及其探测器的设计结果,给出了BTCF探测器的总体指标. 根据这些指标设计并开发了用于BTCF物理研究的快速蒙特卡罗模拟方法,并用此方法对一系列重要的物理课题进行了蒙特卡罗模拟. 文中描述了该模拟方法的设计思想、程序流程以及这种方法在BTCF可行性研究乃至预制研究阶段的优越性,同时也给出了对若干重要物理问题的模拟结果. 从而论证了建造BTCF的必要性和不可替代性.     

健康老年人与若干常量及微量元素的相关性研究

用原子吸收光谱法测定了７０例健康老年人、３０例健康成年人和３０例老年高血压病人血清中Ｃｕ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃａ、Ｍｇ６种元素的含量．结果表明，健康老年人组与健康成年人组（对照组）相比，除Ｆｅ以外，Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｃａ、Ｍｇ均有显著性差异；与老年高血压病人组相比，除Ｍｇ以外，Ｃｕ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃａ均有显著性差异．我们认为稳定的Ｃｕ／Ｚｎ比值及较高的血Ｍｇ水平是健康老年人未发生心血管疾病及糖尿病的重要原因之一，而高Ｃｕ、高Ｃａ及显著偏高的Ｃｕ／Ｚｎ比值，则是发生高血压的一个重要原因。     

钇—过渡族金属二元相图的计算

本工作取用规则溶体模型,计算了稀土元素钇与难熔过渡族元素锆、铪、铌、钽、钼和钨的二元系的相平衡。计算方法是采用L.Kaufman计算难熔过渡族金属间相图的方法,所得计算相图与实测相图比较,符合良好。     

Equation of state for solids considering cohesive energy and anharmonic effect and its application to MgO

A simple equation of state(EOS) in wide ranges of pressure and temperature is constructed within the MieGrneisen-Debye framework.Instead of the popular Birch-Murnaghan and Vinet EOS,we employ a five-parameter cold energy expression to represent the static EOS term,which can correctly produce cohesive energy without any spurious oscillations in the extreme compression and expansion regions.We developed a Pad’e approximation-based analytic Debye quasiharmonic model with high accuracy which improves the performance of EOS in the low temperature region.The anharmonic effect is taken into account by using a semi-empirical approach.Its reasonability is verified by the fact that the total thermal pressure tends to the lowest-order anharmonic expansion in the literature at low temperature,and tends to ideal-gas limitation at high temperature,which is physically correct.Besides,based on this approach,the anharmonic thermal pressure can be expressed in the Gru¨neisen form,which is convenient for applications.The proposed EOS is used to study the thermodynamic properties of MgO including static and shock compression conditions,and the results are very satisfactory as compared with the experimental data.     

高光谱遥感的发展与应用

阐述了高光谱遥感的特点、优势,以及在航空及航天领域的发展情况,列举了几种典型高光谱成像仪的光学系统原理和主要技术指标。在此基础上,概述了高光谱遥感在植被生态、大气环境、地质矿产、海洋、军事等领域的应用情况。最后对高光谱遥感发展趋势提出了几点建议,包括低反射率目标遥感、高信噪比、高空间分辨率及宽覆盖范围等方面。     

La-O小团簇上超氧物种与过氧物种间的连接途径

采用密度泛函理论方法考察了La-O团簇上超氧物种与过氧物种间转化的连接途径. 单重态下, 团簇上单个超氧物种可通过一系列臭氧物种转化为过氧物种, 且转化能垒较高;三重态下, 单个超氧物种则并无与过氧物种间连接的途径. 然而, La-O团簇上两超氧物种间的相互作用及其转化也具单重态和三重态两条途径. 三重态下, 超氧物种可很容易地转化为过氧物种(O₂^- + O₂^-↔O₂^2- + O₂), 超氧物种与过氧物种处于快速的交换状态之中;单重态下, 超氧物种转化为过氧物种则需较高的活化能垒, 表明在单重态下这些氧物种具有较高的稳定性.