高储能密度聚酰亚胺/钛酸钡/水滑石复合薄膜的制备与性能

利用零维纳米粒子与二维纳米片在聚合物基体中的协同分散,构筑纳米粒子/二维纳米片/聚酰亚胺(PI)三元复合体系,系统研究了零维-二维组合纳米填料对复合材料介电常数、击穿强度、储能密度以及机械性能的影响.结果表明:采用氟碳表面活性剂插层修饰可以将水滑石剥离为水滑石二维纳米片(HT),在此纳米片溶液中分散钛酸钡纳米粒子(BT),并进行聚酰亚胺的原位聚合.在聚合物溶液形成薄膜的过程中,二维纳米片和纳米粒子的协同作用抑制了各自的团聚,改善了2种纳米填料在聚合物薄膜中的分散状况.在所制备的PI/BT/HT复合薄膜中,HT有利于改善BT在PI基体中的均匀分散,提高了薄膜的击穿强度,进而提升了复合薄膜的储能密度.与仅加入20%BT相比,在聚酰亚胺中同时加入2种填料20%BT和1%HT时,击穿强度达到354.4 kV/mm,储能密度达到2.58 J/cm3,分别提高了12.4%和14.6%.因此,在纳米粒子/聚合物复合材料中增加少量二维纳米片就可以显著改善其性能,这种方法有望在更多纳米复合功能材料领域得到应用.     

新型柔性储能器件:柔性锂离子电池

柔性锂离子电池是一种新兴的锂离子电池，虽然与锂离子电池的工作原理相同，但使用柔性的集流体，因此展现出柔性，以及可弯折、可伸缩的特性，所以可以成为柔性/可穿戴器件的动力源。介绍了2种实现柔性锂离子电池的途径：一种是开发基于各种导电集流体（包括碳纳米管、石墨烯和碳布）的柔性锂离子电池；另一种是设计和构筑新型结构（包括电缆/电线型、透明型和可伸缩型）的柔性锂离子电池。     

高溶解性盐水体系热力学模型预测能力的比较研究Ⅰ：二元体系

用原始Pitzer模型、扩展的Pitzer模型、Pitzer-Simonson-Clegg模型、S-MSA模型和BET模型分别对LiCl-H2O,LiBr-H2O,CaCl2-H2O,Mg（NO3）2-H,O,MnCl2-H2O和Mn（NO3）2-H2O等六种不同体系的热力学性质进行描述,考察了各种模型的预测能力．结果表明原始Pitzer模型不能准确描述高浓电解质溶液的性质;扩展的Pitzer模型虽然能较准确地描述某些体系高浓度的热力学性质,但预测能力不足;Pitzer-Simonson-Clegg模型对高浓盐水体系热力学性质具有一定的预测能力,但拟合参数所用的最大浓度与溶解度相差很大时,外推饱和点的热力学性质则会出现较大偏差;S-MSA模型虽然可以将拟合参数的浓度范围扩大到饱和,但没有外推能力,而且需要溶液的密度数据,这限制了该模型的广泛应用：BET模型对这六种体系均体现出很强的预测能力,预测结果准确,且模型参数少,物理意义明确,该模型可用于熔盐水化物相变储能材料的设计．     

第十八届全国电化学大会第一轮通知

由中国电化学会主办、哈尔滨工业大学承办、黑龙江大学协办的第十八届全国电化学大会将于2015年8月7-11日在黑龙江省哈尔滨市举行,本届大会主题是"支撑未来能源发展的电化学"。全国电化学大会是国内规模最大、范围最广的电化学学术盛会和高水平的学术交流平台,每两年举办一次。本届大会围绕电化学科学和技术发展中的基础、应用和前沿问题,全面展示中国电化学领域所取得的最新研究进展和成果,深入探讨电化     

液态金属电极的电化学储能应用

液态金属电极电导率高,电极界面容易构建,在充放电过程中可有效避免电极结构形变、枝晶生长等问题,在储能电池领域具有重要应用价值. 本文主要讨论了液态金属电极在液态金属电池、钠硫电池和ZEBRA电池中的应用进展,重点介绍了液态金属电池关键材料体系、充放电机制及电池构型等,评述了液态金属电极储能应用中涉及的熔盐电解质、固态陶瓷隔膜、多场影响因素等方面的重要研究进展,分析了高温密封、腐蚀防护等关键问题,明确了液态金属电极在储能电池应用中的发展方向.     

电化学储能及传感器用氮化碳基复合材料设计策略

理性设计的氮化碳(C_3N_4)基纳米复合材料具有优异的电子结构和光电化学性能。这使其不仅局限于光催化领域,更已经成为电化学催化领域的新宠。通过调控纳米结构,可以协同发挥复合材料性能激发电化学性能。以电化学储能及传感应用为目标,材料结构为切入点,深入分析并综述了石墨相氮化碳及其复合材料的材料设计方法、结构和性能,为进一步深化g-C_3N_4的科学化应用提供思路。     

水系锌离子电池用钒基正极材料的研究进展

水系锌离子电池(aqueous zinc-ion batteries,AZIBs)具有高安全性、低生产成本、锌资源丰富和环境友好等优点,被认为是未来大规模储能系统中极具发展前景的储能装置。目前,AZIBs的研究关键之一在于开发具有稳定结构和高容量的锌离子可脱嵌正极材料。钒基化合物用作AZIBs正极时,表现出可逆容量高和结构丰富可变等特点,受到了广泛的关注和研究。然而,钒基化合物的储锌机理较复杂,不同材料通常表现出各异的电化学性能和储能机理。在本综述中,我们全面地阐述了钒基化合物的储能机制,并探讨了钒基材料在水系锌离子电池中的应用和发展近况,以及它们的性能优化策略。在此基础上,也进一步地展望了水系锌离子电池及其钒基正极材料的发展方向。     

基于PSpice的电爆丝断路开关数值仿真

电爆丝断路开关是在电感储能系统中广泛应用的断路开关, 其具有结构简单、成本低、截断能力强的特点。介绍了电爆丝工作的基本原理, 其本质为一个快速增长的电阻, 利用高阻抗来实现断流。通过PSpice软件建立了电流通过电爆丝断路开关工作时, 其电阻变化的模型, 从而可以仿真电爆丝断路开关的工作过程。设计了一组电爆丝断路开关的实验, PSpice模型仿真结果同实验结果进行了比较。结果发现, 该模型起爆时刻, 产生电压幅值等方面和实验结果比较接近, 说明该模型比较科学合理, 对以后的电爆丝断路开关的设计具有较大的参考价值。分析了产生误差的原因及该种仿真方法的局限性。     

SES微波脉冲压缩系统瞬态特性的模拟研究

通过MATLAB编程,实现了储能切换（stored energy switch）方式产生高功率微波脉冲瞬态响应过程的模拟。程序可用于研究微波压缩系统的功率增益、储能转换效率及脉宽压缩比等主要指标与系统开关耦合腔的固有品质因数、输入与输出耦合系数的关系;并可用于对工作频率失谐、“开关”导通前的泄漏及“开关”启动时间的影响等进行分析,输出瞬态响应过程图像。