高性能锂硫电池的光辅助策略

摘要:锂硫电池因其较高的理论比容量和能量密度等优势被人们所重视,但由于硫物种转化动力学缓慢、“穿梭效应”等问题限制了其商业化进程。对此,研究人员利用光催化效应开发了锂硫电池的光辅助策略,这种新兴的策略不仅能够提高催化剂的吸附和催化性能,还能从热力学和动力学两方面提升电池性能,并通过光充电机制实现太阳能的存储与释放。本文根据最近的研究,详细介绍了光辅助锂硫电池的光电化学原理,讨论了光催化剂和光正极的设计策略,以及光学窗口和封装材料的选择,回顾了光正极的典型配置和光辅助锂硫电池的研究方法,以期引起同业者的广泛关注并为深入理解与改进光辅助锂硫电池提供参考。

磷酸银光催化剂:合成、改性及多功能应用综述

摘要:在光催化领域,磷酸银(Ag3PO4)作为一种备受瞩目的可见光驱动半导体光催化材料,因其适合的带隙特性与优异的量子效率使其能够在可见光照射下高效降解有机污染物、水分解产氢、展现出强效抗菌作用。当前,进一步提升其光吸收能力、优化载流子分离效率与改善光腐蚀问题是Ag3PO4基光催化剂的核心研究方向。依据Ag3PO4光催化剂的物理化学特性,详细分析了其光催化原理,揭示了光生载流子的动力学过程与复合抑制原理。通过对比沉淀法、胶体法、水热法、固相研磨法、化学氧化法等不同制备工艺,分析了其对形貌与性能的影响。针对现有材料存在的载流子迁移率低、光腐蚀等瓶颈问题提出了多维度改性策略,如形貌调控、离子掺杂、缺陷引入、构筑半导体异质结等,同时分析了各改性策略对Ag3PO4基光催化剂性能的影响机理。对Ag3PO4基光催化剂的应用领域进行总结,对其在环境治理、能源转换与杀菌消毒等领域的应用前景进行了展望。为该材料后续的深入研究与广泛应用提供关键参考与指引。

车用6XXXX系铝合金时效工艺与微合金化研究进展

摘要:6XXXX系铝合金是一类具有中高强度、易成形、耐腐蚀、吸能效果优良等优异综合性能的轻质合金,也是汽车轻量化技术发展的重要材料,从成分-工艺-组织-性能之间关系的角度厘清6XXXX系铝合金的强化机理和调控手段,对拓宽铝合金在我国汽车领域的应用范围至关重要。概述了6XXXX系铝合金在汽车上的应用,介绍了6XXXX系铝合金的主要强化机理,重点阐述了6XXXX系铝合金的时效工艺研究进展和在时效过程中析出相的演变规律,简要论述了Cu,Cr,Mn,Sn,Sc,Zr和Ce等微合金化元素对6XXXX系铝合金微观组织和力学性能的影响。最后,对开发具有更优综合性能的6XXXX系铝合金进行了展望。

面向人本智造的人体运动数字孪生研究与应用进展

摘要:在工业4.0迈向工业5.0的过程中,以人为本的智能制造(人本智造)是智能制造的创新发展范式,旨在以人的福祉为核心价值,重塑人在生产制造过程中的主体地位,推进未来工业迈向以人为本、可持续性、韧性。对人体运动行为进行分析,是理解人的运动意图,推动人本智造创新发展的关键。以面向人本智造的人体运动数字孪生研究为切入点,梳理人体运动建模、人体运动感知、人体运动分析等使能技术及其研究进展。重点围绕单元级、产线级、车间级三个维度,讨论人体运动数字孪生在人本智造领域的典型应用。最后,对面向人本智造的人体运动数字孪生进行展望。

二硫化钼基土壤传感器的研究进展

摘要:二硫化钼(MoS2)及其复合材料因其独特的层状结构、高比表面积及可调控的电子特性,在土壤传感技术中展现出显著优势。MoS2基传感器在土壤湿度监测、重金属离子检测、及养分动态分析中表现优异。目前主要通过电子结构调控进一步提升选择性、灵敏度与稳定性。然而,目前仍面临规模化制备成本高、土壤环境复杂,具有较强干扰等挑战。通过绿色合成工艺开发、多模态传感器设计与机器学习融合,是未来在智慧农业与生态治理中的实际应用之一。

3D打印纤维增强树脂基复合材料研究进展

摘要:纤维增强复合材料因具有轻量化、高承载以及卓越的力学性能和功能特性,是我国关键战略材料的重要组成。传统的纤维增强复合材料制造技术难以制备复杂结构零件,限制了复合材料的广泛应用,3D打印技术的飞速发展提供给制备纤维增强复合材料新的思路。综述了3D打印纤维增强树脂基复合材料研究进展包括原材料、基本原理、装备、工艺参数以及力学性能,并对3D打印纤维增强复合材料的未来研究与发展方向进行了展望。

超高强度(fy>690MPa)钢材钢结构研究进展

摘要: 目前各国(地区)主要钢结构设计规范均未涵盖屈服强度超过690 MPa 的超高强度结构钢材钢结构的设计,限制了超高强度结构钢材钢结构的工程应用。从材料、截面残余应力分布、构件、连接与节点、结构体系等五个层面出发,总结了近年来国内外学者针对超高强度钢材钢结构的研究成果。主要包括:材料的静力拉伸力学性能、循环本构、韧性、抗火性能;截面残余应力分布;轴压构件、受弯构件和压弯构件的力学性能;焊接接头、螺栓接头、梁柱节点的力学性能;钢结构相关设计方法及结构力学性能等。对超高强钢结构的进一步研究工作进行了展望,为超高强钢材的计算方法、设计理论提供借鉴,推动其在工程领域的应用。

离子液体在锂金属电池中的应用

摘要:锂金属电池由于其高能量密度成为下一代电池技术研究的焦点。然而,锂金属电池的商业化进程受到一系列挑战的限制,包括锂枝晶形成、体积效应和SEI破裂等问题。离子液体由于其独特的物理和化学特性,成为解决这些问题的重要候选材料。尽管离子液体在锂金属电池中展现出巨大的应用潜力,但仍存在成本高、黏度大等一系列问题亟须解决。未来的研究应致力于开发新型的低成本、高性能的离子液体,并进一步理解其在电池中的作用机制。此外,结合先进表征技术和理论计算,深入探讨离子液体在锂金属电池中的动态行为和界面现象,将有助于推动其实际应用。本文综述了锂金属电池研究与发展过程中所涉及的安全问题,以及离子液体在作为电解液和固体电解质时在锂金属电池中应用的研究进展。