精品资源
面向长时储能的液流电池储能技术: 发展、挑战及未来展望
摘要：随着可再生能源的快速发展, 新型电力系统对长时间储能技术的需求日益增加. 液流电池体系因其高安全性和长寿命的特点, 成为理想的长时储能设施选择. 液流电池系统由电池组、电解液和循环泵组成, 通过管路相互连接, 利用电解液中的氧化还原反应进行化学能与电能的相互转化, 从而实现能量的高效存储和释放. 本文综述了无机和有机液流电池体系的关键材料, 从电池组件、电解液和催化剂等方面优化电池性能的研究进展, 以及液流电池在材料成本、性能优化和抑制副反应等方面面临的挑战. 最后, 本文展望了液流电池在未来长时储能技术中的发展前景, 指出需要加大新材料和技术的开发, 推进高性能的电堆设计, 开展不同环境下运行模式的创新, 实现液流储能的高效利用.
碲化锡基热电材料的研究进展
摘要：热电材料能够实现热能与电能的直接相互转换, 展现出在极端环境条件下的出色性能, 是重要的新型能源材料之一. 传统的PbTe以其卓越的电子和声子输运特性在中温区热电转换领域占据着主导地位, 然而铅毒性涉及的环境问题正促使热电材料向无铅路线发展. 作为PbTe的潜在替代者, SnTe近年来引起了热电领域研究者的广泛关注. 众多新技术与策略被应用于改善SnTe材料电输运与热输运性能, 使SnTe热电性能实现了大幅提高. 尽管距离替代PbTe并实现工业化应用仍有较大差距, 但SnTe依然显示出作为卓越中温区热电材料的巨大潜力. 本文介绍了SnTe材料的内在非化学计量特点以及热电输运特性, 综述了在p型SnTe半导体中成功应用的载流子浓度优化、能带工程、能量过滤和声子工程等性能优化策略, 并总结了近年来对n型SnTe材料和全SnTe基热电器件的探索工作.最后, 对SnTe热电材料的研究进展进行了总结, 并对其今后的研究方向提出了展望.
多重刺激响应有机余辉材料: 设计策略与动态响应机制
摘要：在智能互联时代, 有机余辉材料因其多维响应特性成为智能感知领域的研究热点. 具有多重刺激响应的有机余辉材料, 能够捕捉多种环境信息并实现多维度协同响应, 实现更加敏锐且特异性的智能集成传感. 但其发展面临着不同刺激响应的兼容性、余辉性能与响应灵敏度的动态平衡等挑战. 近期的研究通过分子结构调控、聚集态调控等策略, 实现了多重刺激响应与高亮长寿命余辉的同步提升. 本综述总结了近期小分子(单组分/多组分)及聚合物体系的设计方案与策略, 分析刺激诱导磷光变化的机制, 并探讨其在信息加密、环境监测等领域的应用潜力, 希望本文能为开发智能动态感知余辉材料提供新的见解和参考.
棒线材连铸-直接轧制工艺关键技术研究
摘要:为了满足我国钢铁行业转型升级对绿色、可持续发展的需求,需解决棒线材生产中能源损耗严重的问题。深入研究了棒线材连铸-直接轧制工艺的关键技术。该工艺是一种适用于普通棒线材生产的新型工艺,通过充分利用连铸坯冶金热能,可完全取消铸坯加热工序,从而实现节能减排、减少烧损的目的。从生产能力匹配、温度匹配、节奏匹配和生产管理4个方面研究和分析了棒线材连铸-直接轧制工艺的关键技术,推导了生产能力匹配和节奏匹配的数学表达式,研究了连铸至轧钢全过程铸坯温度的变化规律,并给出了连铸-直接轧制工艺一体化生产制度和典型工艺平面布置方案。研究结果表明:棒线材连铸-直接轧制是一种绿色、环保、低成本、高效益、高效率的生产方式,具有较好的经济效益和广阔的应用前景。
生物阻抗检测芯片设计综述
摘要: 综述了生物阻抗检测芯片的设计与优化,重点分析了双电极与四电极的适用场景及其在测量精度和便携性上的取舍。此外,针对不同检测需求,详细探讨了ADC法、DAC法、逐次逼近法、半正弦DAC法及基线消除技术的实现原理与特点。研究结果表明,双电极结合高效DAC方法在便携设备中具有显著优势,而四电极配置则适用于高精度阻抗测量场景。本文为生物阻抗检测芯片的设计提供了理论支持,并展望了其在可穿戴医疗设备和动态监测领域的应用前景。
数据驱动研究范式下材料数据库的构建与应用
摘要：近年来, 随着大数据和人工智能技术的发展, 数据驱动的材料研发范式在材料构效关系挖掘和新材料设计与筛选等方面展现出显著优势. 数据作为此研究范式的基础, 在拓展材料设计空间和提升人工智能模型性能方面具有重要意义. 因此, 构建高质量材料数据库是数据驱动材料研发的重要一环. 自“材料基因组计划”启动以来, 理论数据库和实验数据库的数量和规模持续扩大, 数据基础设施和大数据技术也得到了充分发展. 本文围绕数据驱动研究范式下的材料数据库构建展开讨论, 首先从数据生成、数据预处理、数据存储和数据访问4个方面出发重点叙述了数据库构建的主要步骤, 然后基于数据体量、数据种类、访问方式和数据库特色等方面对国内外具有代表性的材料数据库进行总结, 最后从材料数据本身和数据基础设施建设两个视角出发, 对材料数据库未来的发展进行展望.
未来独角兽—长三角高端装备：新质领袖榜单（2025）
摘要：国之大者，必有重器。高端装备已成为全球各国竞逐的战略高地。为抢占全球竞胜先机，中国将高端装备作为发展新质生产力的基石，大力推动高端装备制造业以促进工业转型升级。近年来，中国高端装备制造业以创新引领，不断输出先进生产力，以“新”赋能千行百业，推动工业制造向“新”升级。当前，全球新一轮科技革命和产业变革持续深化。高端装备作为筑牢发展新质生产力的国家战略支撑力量，是引领未来工业发展的重要引擎。长三角地区作为中国经济活力最强、开放水平领先、创新实力突出的区域之一，依托长三角G60科创走廊的协同发展机制，在高端装备领域已塑造显著的先发优势。数据显示，2024年，长三角区域出口高端装备共计2,611.6亿元，占全国同类商品的56.7%。机电产品是长三角地区最大的出口品类，出口规模近6.0万亿元，占长三角出口总值的6成，占全国同类商品的39.4%。长三角地区高端装备出口势头强劲，已构建明显的全球竞争力。然而，如何精准识别并孵化具有全球竞争力的领军企业，仍是推动产业跃升的关键课题。为此，毕马威携手长三角G60科创走廊共同发布《未来独角兽|毕马威中国长三角高端装备新质领袖榜单》（以下简称《榜单》），此次《榜单》遴选出38家涵盖G60九城市在内的长三角区域高端装备领域兼具技术硬实力与生态协同力的标杆企业，旨在推动产业向高端化、智能化、绿色化方向转型升级，赋能区域高端装备企业实现高质量发展。
面向未来储能的水系铜电池
摘要：有机系电池是当前最成熟的储能电池之一, 其中有机锂电池已在市场上得到广泛应用. 然而, 资源短缺、环境污染和安全问题等因素限制了有机系电池的进一步发展, 所以研究与发展新型储能电池有很大的实际意义. 近年来, 水系电池以其安全、生态友好、资源丰富和成本低廉等特点受到人们广泛关注. 从20世纪80年代开始, 已经开发出了多种水系电池, 如水系锌、铜、铝、铁等, 这些电池所展现出的巨大潜力使其有可能成为未来一代的安全且环保的新型储能电池. 其中水系铜电池由于具有优良的电化学可逆性以及特殊的变价化学反应而引起人们的广泛兴趣. 本文从铜正极和铜负极的角度来阐述水系铜电池的研究进展, 旨在为水系铜电池的未来储能应用提供参考.
