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锂离子电池快充电解液设计策略

锂离子电池快充电解液设计策略

摘要：近年来，以石油为主要动力源的交通运输带来了环境污染和化石能源枯竭等负面问题，为了实现交通运输电气化，以锂离子电池为动力的电动汽车成为了焦点。现如今电动汽车技术在续航里程、安全和成本等方面都取得了长足的进步，但由于电动汽车的补能时间远长于内燃机汽车加油时间，因此备受消费者的诉病。为了增加市场渗透率，电动汽车需在5~10min内充满80%的电量，相应于5C以上的充电倍率，这被称为极速快充技术（XFC）。电解液作为正负极之间离子输运的通路，对锂离子电池的快充性能有着举足轻重的影响，优化电解液是实现高能量密度锂离子电池快速充电的重要方法之一。综述了新型快充电解液研究的最新进展，从促进锂离子在电解液中的快速迁移、降低锂离子去溶剂化能垒和设计高性能固体电解质界面的角度进行了评述，并对能提高快速充电能力的电解液进行了总结和展望。
新能源 2025年05月06日
海上油田无人平台技术现状与发展趋势

海上油田无人平台技术现状与发展趋势

摘要：随着海上油田开发规模的不断增加,生产操作成本也迅速增加.无人平台技术由于结构简单、动设备少、生产作业费低,因此在近年来得到了广泛关注.然而,无人平台模式在生产运行过程中也暴露了修井作业成本高、登临平台难度大、设备监测难等问题.笔者通过调研当前无人平台开发过程中的先进技术和优秀做法,对无人平台开发经验进行了系统总结和概括.本文旨在为无人平台技术的进一步推广应用提供参考.
海工 2025年05月06日
贵金属Pt掺杂对MgH2/MoS2异质结脱氢性能的影响

贵金属Pt掺杂对MgH2/MoS2异质结脱氢性能的影响

摘要: 二维材料中二硫化钼(MoS2)被认为是一种很有前途的高效、低成本析氢反应(HER)催化剂,并且已经被证实能够增强氢化镁(MgH2)的脱氢性能,但是对其深层机理仍然缺少认识。在密度泛函理论(DFT)的基础上,通过第一性原理计算方法在理论上进行研究,构建了MgH2/MoS2的异质结模型,深入探究MoS2对MgH2脱氢性能的影响,并且引入贵金属Pt掺杂进一步改善复合结构的脱氢性能。研究表明,MoS2能够增强MgH2的脱氢热力学性能,MgH2/MoS2 异质结的脱氢性能增强是由于MoS2的引入导致MgH2表面发生大量电荷转移削弱了Mg—H键相互作用以及带隙明显变窄。此外在Pt原子的掺杂使得MgH2/MoS2异质结层间距增大利于H-的迁移,同时进一步的缩小带隙宽度,全面提升了脱氢热力学和动力学性能。
稀有 2025年05月06日
钢中过渡金属氮化物结构和物性的第一性原理计算

钢中过渡金属氮化物结构和物性的第一性原理计算

摘要: 钢中过渡金属氮化物(TiN、NbN、TaN、VN)的性质对于深入理解材料的微观结构和性能具有重要意义。采用第一性原理计算方法,深入分析了钢中过渡金属氮化物的晶体结构、力学性能和电子特性,揭示了这些氮化物的稳定性。研究发现,TiN 具有最大的形成焓绝对值,显示出最高的结构稳定性。能带结构分析表明,TiN、NbN、TaN 和VN 均为导体材料,呈现金属导电性质。弹性性能计算揭示了VN 的体积模量为315GPa,显示出较大的不可压缩性。此外,TiN 和VN 的剪切模量为184GPa,表明他们在抵抗剪切形变能力方面优于NbN和TaN。弹性各向异性计算说明TiN 比NbN 的微观结构更均匀,而VN 具有比TaN 更均匀的微观结构。电荷密度分析确认了Ti-N、Nb-N、Ta-N 和V-N 键的共价特性。布局数计算进一步揭示了TiN、NbN、TaN 和VN 中存在离子键和共价键的相互作用。这些结果有助于实现钢中过渡金属氮化物的合理控制,对提升含氮不锈钢性能具有重要意义。
钢铁 2025年05月05日
国内深海油气田开发用无缝钢管的设计及应用现状

国内深海油气田开发用无缝钢管的设计及应用现状

摘要：随着能源需求的不断增加，全球海洋油气开发需求与日俱增。本文介绍了国内深海油气田开发现状及发展趋势，总结出深海油气田开发用管的特点及主要技术要求，调研了国内油气输送用大口径海洋用无缝管线管生产现状，论述了钢管的种类、轧制方法及国内主要钢管生产企业的生产能力，并结合国内某深水油田实际海管设计要求，指出了我国深海油气田输送管线管材料设计、生产工艺、几何尺寸和力学性能要求。鉴于我国深海油气开发起步晚，与国外发达国家相比仍存在很大差距，今后应重点完善管材设计和生产装备，同时结合输送工况的需求开发高品质大口径输送油气用无缝管线管。
石化 2025年05月05日
固态电池技术发展现状综述

固态电池技术发展现状综述

摘要：车辆电动化发展要求动力电池具有高能量密度、高安全和高可靠性。液态电解质动力电池能量密度提升空间不足，严重影响车辆的续航里程，存在起火、漏液的安全隐患，因此,越来越多的企业进行固态电池的技术研发。采用固态电解质的动力电池不仅彻底解决了安全性问题,同时可显著提高动力电池的能量密度，满足车辆的长续航里程要求。总结了固态电池的技术发展现状，分析了国内外固态电池技术的难点，为车企应用推广固态电池提供理论参考依据。
汽车 2025年05月05日
传统光栅制备技术及非晶合金光栅制备研究进展

传统光栅制备技术及非晶合金光栅制备研究进展

摘要：随着科技的飞速发展，越来越多的科学研究聚焦于微型领域，设计和制造的产品尺寸也越来越小，甚至达到了微纳米尺度。当物体的尺寸达到微纳米级别后，其光学性能会发生明显改变，对光的吸收和传输等特性都会产生极大的影响。光栅作为微纳元件的一种，有许多优异的特性，如分束、偏振、色散、相位等，是重要的光学器件。因此，被广泛应用于光通信技术、激光器、诊断测量等众多领域。伴随着科学技术的发展，人类对光栅的要求也不断的提高。基于此，研究学者们对光栅的加工工艺及其所用材料展开了一系列研究。介绍了光栅的定义、分类以及应用等，综述了传统光栅的制备技术和利用非晶合金制备光栅的研究现状及尚未解决的科学问题，并对非晶合金光栅未来的发展机遇与挑战进行了展望。为非晶合金在微机电系统领域的应用提供了理论基础，对推动非晶合金这一新型材料的工程化应用有重要的理论和实际意义。
新材料 2025年05月05日
碳骨架基三维金属锂负极研究进展及未来应用展望

碳骨架基三维金属锂负极研究进展及未来应用展望

摘要： 金属锂具有超高的理论比容量（3860 mAh·g−1）、 较低的还原电位（-3.04 V， 相对标准氢电极）和较低密度（0.534 g·cm−3）， 被认为是有发展前景的下一代电池负极材料。使用金属锂取代传统的石墨负极可大幅提升电池的能量密度。然而， 锂枝晶生长、 库仑效率低、 巨大体积膨胀等问题严重制约了金属锂负极的实际应用。采用具有大比表面积、 多孔结构、 质量轻的三维碳骨架稳定金属锂被认为是优化金属锂负极并推动其实际应用的最有效策略之一。为了实现碳基骨架与金属锂的有效复合， 引入诱导金属锂均匀形核和生长的亲锂位点是必不可少的， 亲锂位点也是推动碳骨架基三维金属锂负极大电流和大容量条件下应用的必要条件。从碳骨架结构以及亲锂位点种类、 作用方面， 总结了碳骨架三维金属锂负极的改性策略及研究进展， 讨论了碳骨架基三维金属锂负极在实际应用中的挑战， 并对未来发展及应用进行了展望。
新能源 2025年05月05日
系泊连接装置发展现状及其在漂浮式风电中的应用

系泊连接装置发展现状及其在漂浮式风电中的应用

摘要：连接装置是海洋浮体系泊系统的重要组成部分，用于不同系泊组件之间以及系泊系统与浮体的连接。近几年，漂浮式风电发展迅猛，全球报道了多个示范项目，成规模的风场建设已见规划。要实现商业化，就必须进一步控制项目成本，而系泊系统作为漂浮式风电的重要组成部分，驱需通过技术创新实现降本增效。在海工行业，各种系泊连接装置已经过多年应用和验证，在系泊连接、安装、维护、更换等方面相对成熟。针对漂浮式风电应用场景，开展系泊系统优化设计，优化配置各种系泊连接装置，并在此基础上开发新的连接组件，进而提升漂浮式风电的系泊设计、制造和安装能力，从而实现风电成本有效控制。
海工 2025年05月05日
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