水系锌离子电池宽温域性能的电解质改性策略研究进展

在资源短缺、能源需求倍增的当今世界,水系锌离子电池（AZIBs）作为一种大规模储能技术以其具有高安全性、低成本、高容量和快速充放电等优势脱颖而出。随着对能源多元化应用场景的增加,AZIBs被开发并应用于多种极端环境。然而,电池中的自由水分子会引发一系列的不良反应,导致电池出现容量下降和寿命缩短的问题。在低温条件下,溶剂水的冻结会引起AZIBs的离子电导率降低、电荷转移阻抗增加,导致电池速率性能下降。在高温条件下,溶剂水的快速蒸发会产生气泡和气体膨胀,水诱导的副反应加剧,同时电极材料也会出现腐蚀和溶解,从而影响电池寿命。针对这些挑战,在这篇综述中,分别总结了针对水系锌离子电池在高温与低温下的研究进展,提出了适用于低温、高温以及同时适用于高低温的电解质策略,重点研究了高浓度电解质、凝胶电解质、电解质添加剂和共晶电解质降低电解质凝固点、提高低温电化学性能的机理,并对进一步提高水系锌离子电池的宽温域性能和工业应用进行了展望。     

何美容 罗喜清 胡艳 赵海峰

8-羟基喹啉与许多金属元素,除碱金属外,在弱酸性或弱碱性溶液中能形成螯合物沉淀,这种沉淀分子量大,组成恒定。试样以硝酸和氢氟酸溶解,EDTA为掩蔽剂,在乙酸铵-乙酸(pH6.5)的缓冲溶液中,8-羟基喹啉与钨生成黄色沉淀,灼烧称量无水WO₃。分别对沉淀时pH值、陈化时间、沉淀剂的用量进行选择。研究出了一种快速、准确、经济的分析方法。分析准确度好、精密度高,完全能够满足生产分析要求。     

湿工况下平直翅片对流传热传质数值研究

建立了湿空气流经平直翅片通道并伴有凝结现象发生的三维对流传热传质的数值模型,在空气进口雷诺数Re为190～3770,进口相对湿度φ_(in)为50%～90%的范围内,对干湿两种工况,平直翅片通道内的换热流动进行了对比研究。结果表明:湿工况换热系数为干工况换热系数的2.8～3.1倍,干工况翅片效率比湿工况翅片效率高35.8%～41.9%。当翅片为部分湿工况时,翅片效率随进口相对湿度的增大而增大,换热系数随进口相对湿度的增大而减小;当翅片为全湿工况后,进口相对湿度对翅片效率和换热系数的影响微弱。     

临界电流密度的分布对高温超导体中传输交流损耗的影响

基于Norris方程和Bean临界态模型,假定临界电流密度沿高温超导圆柱体半径的非均匀分布方式,从定量的角度研究了临界电流密度沿高温超导圆柱体径向分布方式的不同对传输交流损耗的影响.考虑临界电流密度沿径向的包括阶梯式和逐点变化式等多种分布方式,通过引进表征超导体内临界电流密度非均匀分布的强弱差异程度的无量纲参数λ推导出临界电流密度非均匀分布方式下高温超导体中传输交流损耗的解析表达式.结果表明临界电流密度阶梯式分布对损耗的影响和临界电流密度逐点变化式分布的情况在损耗曲线的变化趋势和量级上有明显的区别并且随着传输电流的增加临界电流密度的非均匀分布方式对传输损耗的影响也越显著.     

人工智能在锂离子电池研发中的应用

锂离子电池已成为解决现代社会储能问题的最佳解决方案之一。然而,电池材料和器件开发都是复杂的多变量问题,传统的依赖研究人员进行实验的试错法在电池性能提升方面遇到了瓶颈。人工智能（AI）具有强大的高速、海量数据处理能力,是上述突破研究瓶颈的最具潜力的技术。其中,机器学习 (ML) 算法在评估多维数据变量和集合之间的组合关联方面的独特优势有望帮助研究人员发现不同因素之间的相互作用规律并阐明材料合成和设备制造的机制。本综述总结了锂离子电池传统研究方法遇到的各种挑战,并详细介绍了人工智能在电池材料研究、电池器件设计与制造、材料与器件表征、电池循环寿命与安全性评估等方面的应用。最重要的是,我们介绍了AI和ML在电池研究中面临的挑战,并讨论了它们应用的缺点和前景。我们相信,未来实验科学家、数学建模专家和AI专家之间更紧密的合作将极大地促进AI和ML方法用以解决传统方法难以克服的电池和材料问题。     

石蜡/膨胀石墨/石墨烯复合相变储热材料的制备及性能

以石蜡(PA)作为相变储热材料、 膨胀石墨(EG)作为主导热材料和支撑材料, 石墨烯气凝胶(GA)作为导热增强材料和辅支撑材料制备了PA/EG/GA复合相变材料, 研究了GA添加量对复合相变材料相变温度、 相变潜热、 导热性能以及循环稳定性的影响. 结果表明, 所制备的80%PA-17%EG-3%GA复合相变材料导热性能良好, 循环稳定性出色. 与80%PA-20%EG复合材料相比, 该材料的相变温度、 相变潜热以及循环稳定性无明显变化, 但导热系数由4.089 W/(m·K)提升到了5.336 W/(m·K), 显示出良好的应用前景.     

喜树碱结构修饰及其抗肿瘤活性研究进展

喜树碱是从喜树中提取出来的一种喹啉类生物碱,是重要的抗肿瘤天然产物,但是其水溶性差,有较强毒副作用,且易代谢、易耐药等缺点限制了将其应用为临床抗肿瘤药物。为此,药学研究人员对其骈合环上的改造位点进行了较多的结构修饰。迄今,通过对喜树碱进行结构修饰已成功开发出多个抗癌药物。本文综述了近年喜树碱结构改造及其抗抗肿瘤活性的研究进展,为进一步的探索此类药物在临床上的应用提供参考。     

基于i-motif的生物医学应用纳米系统:pH成像、药物控释和肿瘤诊疗

I-motif作为一种新型pH敏感元件,因其在不同pH条件下可以进行快速的构象转变,以及具有自动化合成、优异的生物相容性和灵活的功能化整合等优点,在生物医学领域引起了广泛的关注和研究热潮.该文介绍了i-motif的基本性能,综述了基于i-motif的纳米系统在细胞pH成像、pH控制的药物释放和pH响应型肿瘤诊疗一体化等...     

在N—甲基吡咯烷酮中聚苯硫醚合成的宏观动力学

研究了无水硫化钠与对二氯苯（以Ｎ－甲基吡咯烷酮为溶剂）合成聚苯硫醚反应的宏观动力学，该反应是一个小分子缩合串联自缩聚的过程，通过测定不同反应聚合体系中氯化钠的徨成率和硫化内的转化率，建立了该反应的宏观动力学方程：１／（１－ＰＮａＣｌ＋ＰＮａ２ｓ）＝Ｃ０Ｋｔ＋１；并计算得到２２０、２５０℃的表观反应速率为４．５×１０＾－４和３．０×１０＾－３ｋｇ／（ｍｏｌ．ｓ），表观活化能为１３４ｋＪ／ｍｏｌ。