超导储能微网控制与小波加窗谐波检测研究

为保证超导储能微网的正常运行与电能品质,提出控制与谐波检测策略。结合双环控制可实现超导储能微网系统的VSC(voltage source converter, VSC)模块有功与无功功率调节,借助加Nuttall窗的改进FFT(Fast Fourier Transform, FFT)能完成微电网信号的时域分析,获得突变信号,进行谐波检测。采用20 kJ/15 kW超导储能微网模拟实验平台结合Matlab 2021a处理实验数据,结果表明,采用双环控制的SMES(superconducting magnetic energy storage, SMES)模块可有效抑制谐波,将谐波能量平衡地分散于整个区间,使母线电压仅呈现低幅值波动,该方法的谐波检测精度得到明显提升。     

热电共蓄式压缩空气储能系统特性研究

本文通过考虑透平机械特性曲线等非设计工况特性,对热电共蓄式压缩空气储能系统进行性能分析,并与同等条件T的绝热压缩空气储能系统进行了性能对比。初次循环的充放电效率为63.9%,且?损最大的部件为电加热器;多次循环性能分析显示随着循环次数的增多,充放电效率不断增大直至最后稳定;通过与绝热压缩空气储能系统进行性能对比发现,电加热器的加入能够有效提高储能系统的功率和能量等级,且电加热温度与充放电效率负相关。     

两种基于超导脉冲变压器的脉冲电源研究

为探索电感储能的脉冲电源,介绍了两种利用超导脉冲变压器储能和脉冲放大的脉冲电源模式,分别分析了两种脉冲电源的工作原理,以同一个实验用小型超导脉冲变压器的实际参数为依据,对两种脉冲电源模式进行了仿真计算,并分别分析了不同限压等级条件下的脉冲输出特性及效率特性。结果显示,两种电源模式都对超导脉冲变压器的原边有较好的限压,不过,利用电容限压的模式的综合性能要好于利用非线性电阻限压的模式。     

四元体系LiNO3-Mg(NO3)2-NH4NO3-H2O相图预测及相关相变储能材料的研究

应用修正的BET热力学模型对Mg(NO3)2-NH4NO3-H2O三元体系和LiNO3-Mg(NO3)2-NH4NO3-H2O四元体系在273～320 K的相图进行预测,并找到一个相变温度较低的四元共晶点Mg(NO3)2.6H2O-LiNO3.3H2O-NH4NO3,其质量百分数组成为:25.5%的硝酸铵,28.4%的硝酸锂,13.8%的硝酸镁和32.3%的水,通过实验对共晶点组成材料的吸放热行为进行测定,发现其熔化温度为286.3 K,且DSC测试其相变热焓为192.7 J.g-1,表明该材料可用作潜在的低温相变储能材料。     

聚氯乙烯/聚丙烯酸丁酯/白泥纳米复合材料的研究

通过多步交换反应及扩散－聚合的方法,使聚丙烯酸丁酯被嵌入到改性层状结构的白泥层间,得到白泥－聚丙烯酸丁酯纳米复合物的微米粒子;然后将聚氯乙烯与白泥－聚丙烯酸丁酯进行熔融共混,制得具有一一特性的有机－无机纳米复合材料,并对复合材料的缺口冲击强度及动态力学性能进行了研究,结果表明,白泥－聚丙烯酸酯含量为5．0wt％时,复合材料的力学性能最佳;聚氯乙烯与高含量的白泥－聚丙烯酸丁酯（分别为25．0wt%和50．0wt%）形成的复合材料,在聚氯乙烯的玻璃化转变温度之前,储能模量出现先降低而后增加的过程。     

氮掺杂石墨烯的制备及其在化学储能中的研究进展

石墨烯独特的二维空间结构使其具有优异的导电性能、力学性能以及超大的比表面积,被认为是颇具潜力的新型储能材料,是目前储能研究的热点之一。 但是石墨烯易团聚、表面光滑且呈惰性而不利于与其它材料的复合,导致其应用受到限制。 石墨烯掺氮可改变其电子结构,增加表面的活性位,从而提高其应用于储能器件时的电化学性能。 本文综述了近几年氮掺杂石墨烯的制备方法以及其在超级电容器、锂离子电池、锂空电池以及锂硫电池等化学储能领域中的应用,指出了目前氮掺杂石墨烯在制备和储能应用中关注的核心问题,并对氮掺杂石墨烯的发展前景进行了展望。     

磁性蛋白质微胶囊的声化学法构筑

通过声化学法制备了具有生物相容性的磁性蛋白质微胶囊, 利用高强度超声波辐照含有油酸改性磁性的Fe₃O₄纳米粒子的油相与蛋白质水溶液的两相界面, 只需几分钟即可得到磁性蛋白质微胶囊. 这种制备蛋白质微胶囊的方法快速简便, 高效环保, 可将分散于油相的疏水性药物直接装载, 不破坏药物. 在药物靶向传输等领域具有应用性.     

pH响应性P(MMA-co-MAA-co-HEMA)微凝胶的制备及其性能

利用预乳化乳液法制备了不同单体配比的聚(甲基丙烯酸甲酯-co-甲基丙烯酸-co-甲基丙烯酸羟乙酯)(P(MMA-co-MAA-co-HEMA))微凝胶分散液;采用透射电子显微镜、动态光散射仪研究了微凝胶的微观形态、粒径大小及其溶胀率;利用试管倒转法对微凝胶分散液的凝胶化相转变行为进行了研究,借助椎板流变仪考察了所形成胶态凝胶的储能模量与单体配比、微凝胶分散液浓度和温度的关系.结果表明,所制备的微凝胶的数均粒径为90 nm左右,当MMA与MAA的投料质量不变时,随着HEMA含量的增加,分散液凝胶化所需的临界最小浓度增大,临界最大pH值减小,胶态凝胶的储能模量增加.当保持单体MMA与HEMA的投料质量不变时,随着单体MAA投料质量的增多,微凝胶的数均粒径和溶胀率增大,胶态凝胶的储能模量先升高后降低;当MAA占单体总摩尔数的25%时,浓度为15 wt%的微凝胶分散液在扫描频率为100 rad/s时,胶态凝胶的储能模量最高可达2×104Pa.这类微凝胶分散液在组织工程支架材料方面有潜在的应用价值.     

微流控技术制备微胶囊负载钯催化剂

采用微流控技术结合悬浮聚合方法实现了百微米级含膦配体聚苯乙烯微胶囊的可控制备, 微胶囊尺寸在320~420 μm范围内可调, 且单分散性好. 扫描电子显微镜、能量散射光谱和电感耦合等离子发射光谱结果证实了其形貌和组成的均匀性及钯负载的可控性和有效性. 以溴代芳烃与苯硼酸的Suzuki偶联反应为模型反应评价了负载Pd(PPh₃)₄的百微米级微胶囊的催化性能, 发现其性能与文献报道的7~8 μm的同类催化剂微胶囊接近, 且均优于均相催化剂; 该催化剂经简单过滤后, 可实现多次循环使用, 未发现活性物种的流失. 该法实现了连续制备, 因而有助于提高制备的效率和可控性. 另外, 所制百微米级催化剂微胶囊在固定床反应器内具有较高催化剂浓度和机械性能, 且优于浆态床中使用的微米级催化剂微胶囊.     

相变微胶囊型吸热剂MPCM-2的制备及其控热效果

以十二水合磷酸氢二钠为芯材,乙基纤维素为壁材,采用原位聚合工艺制备了相变微胶囊型吸热剂MPCM-2,其结构和性能经IR、 DSC、TG和粒度分析表征。结果表明：MPCM-2的相变温度为43.34和58.77 ℃,总相变焓值为144.82 J·g^-1,包裹率为67.5%; MPCM颗粒中径为57.26 μm,同时,MPCM-2应用于深水固井水泥浆体系可实现对水化热及水化温升的有效控制。