低温锂离子电池的动力学挑战及解决策略

摘要：锂离子电池(LIB)应用领域广泛，但其在低温条件下容量、倍率和寿命等指标严重下降，极大限制了LIB在低温领域的应用。造成LIB低温性能差的因素有很多，其中发生在电极/电解质界面附近的微观过程，特别是低温下固态电解质界面(SEI)附近锂离子(Li+)脱溶剂化能垒增大以及Li+通过SEI的缓慢传输对LIB的低温性能起着决定性作用。因此，低温电解液的改进与发展对低温LIB的进一步应用具有重要意义。从限制低温LIB动力学的因素着手，分析其低温速控步骤，并探讨了溶剂、盐、添加剂在不同电池体系中改善低温性能的机制和规律，期望从电解液设计的角度为下一代低温LIB的研究提供借鉴。

交叉 2025年07月03日 1 点赞 0 评论 377 浏览

水系镁空气电池电解液研究进展

摘要：镁空气电池以其理论能量密度高、安全性好、成本低和环境友好等突出优势，近年来受到广泛关注，但关于水系镁空气电池电解液的系统化综述仍相对匮乏。由于镁阳极在水系环境中易发生自腐蚀、放电产物堆积及严重块效应，导致阳极利用率低、工作电压偏低且波动明显，使电解液成为制约镁空气电池实际应用的关键因素。为此，本文系统梳理了水系镁空气电解液的基本特性与关键影响因素，重点从电解液体系选择、界面调控策略以及添加剂作用机制等方面展开综述。内容涵盖含氯与无氯近中性电解液的结构特点与适用性，无机、有机及复合添加剂的调控作用，以及阴离子在电解液/阳极界面中的协同影响。最后，对水系镁空气电解液的未来发展方向提出展望，包括界面调控机制的深化理解、电解液体系的绿色化设计以及基于机器学习的配方快速筛选等。本文旨在为高性能镁空气电池电解液的研究与应用提供参考。

交叉 2026年08月17日 1 点赞 0 评论 147 浏览

航空发动机数字孪生工程：内涵与关键技术

摘要：航空发动机是集精密工艺与尖端科技于一体，需兼顾高性能、高效率、高可靠、长寿命等多元目标，且依赖设计、制造、试验、运维多方主体紧密合作的国之重器，承载着强国梦想和强军使命。航空发动机数字孪生工程通过充分利用数据、模型、服务等虚拟资产的潜在价值，融合仿真、预测、优化等多种数智化手段，基于全生命周期系统工程的创新模式、多学科协同的高效平台和多要素耦合分析的全局视角，全面提升航空发动机设计、制造、试验、运维能力，能够为航空发动机全产业链加速发展提供新动力。本文从研发、变革、创新3 个角度分析了航空发动机数字化发展趋势，从全生命周期的视角分析提出了航空发动机数字工程的6个阶段的18个需求趋势与挑战；通过分析数字孪生在航空发动机全生命周期中的研用现状，指出航空发动机在理论体系、组织协作、软件平台、标准规范方面的不足；以作者团队前期提出的数字孪生五维模型、数字工程“数智眼”体系架构、数字试验测试验证体系架构为基础理论，进一步提出了航空发动机数字孪生工程的内涵和体系架构，研究了航空发动机数字孪生工程关键技术体系；从思想、技术、模式、产业等角度对发动机数字孪生工程发展提出了若干建议。期望相关工作为航空发动机数字孪生工程数力和智力的开发利用，以及航空发动机设计、制造、试验测试验证、交付、运维、回收全生命周期能力的全面提升提供参考，助力航空发动机数字化、智能化研制水平和服务能力的跨越式发展。

交叉 2025年06月10日 1 点赞 0 评论 560 浏览

仿生热管理材料研究进展

摘要：热管理材料在人体热舒适、建筑节能及电子器件散热等领域具有重要作用，但传统材料在环境适应性与多功能协同调控方面仍存在不足。自然界的生物通过长期进化形成了高效且多样的热管理机制，为新型热管理材料设计提供了重要启示。首先，从光学调控、传导调控与相变调控3 个方面归纳生物体系中的热管理机制；在此基础上，系统介绍了近年来仿生热管理材料的进展，包括通过光谱选择性调控实现辐射制冷、红外伪装和光热转换，通过结构调控实现高效隔热与各向异性导热路径构筑，以及基于界面蒸发、液体输运和相变储能实现的高效相变热管理。当前，仿生热管理材料仍面临制备工艺复杂、规模化难度大、长期稳定性不足及多功能协同优化困难等问题。未来，应加强多机制耦合设计、跨尺度结构精准构筑及工程化应用导向研究，推动仿生热管理材料向高性能与实际应用发展。

交叉 2026年07月13日 1 点赞 0 评论 155 浏览

“人工智能赋能激光”——智能化激光制造装备及工艺 研究进展

摘要：人工智能在智能制造领域中起着举足轻重的作用。近年来，激光制造技术以其精度高、可控性强等优势而逐渐成为先进制造的关键技术，在航空航天、国防军事、新能源汽车、生物医疗等重要领域中发挥了重要作用。主要从激光制造装备和工艺这两个方面出发，总结了激光制造领域中人工智能的研究现状与应用情况，并对人工智能和激光制造技术的发展方向及应用前景进行了展望。关键词 激光技术；激光制造；人工智能；在线监测；过程控制；智能制造

交叉 2024年01月09日 0 点赞 0 评论 317 浏览

国产芯片在材料计算模拟中的性能探究

摘要：第一性原理材料计算模拟是化学、物理、材料等科学研究的重要手段，发展国产计算芯片及建设软件生态是提升我国材料计算模拟效率的重要环节之一。文中以极端条件下金刚石的结构优化和电子结构计算为典型算例，探究维也纳从头算模拟软件包（VASP）在国产中央处理器（CPU）和国产图形计算加速卡（GPU）上的计算可靠性及运行效率。关键词：芯片性能探究；材料计算模拟；国产芯片；计算芯片；CPU；GPU；计算平台

交叉 2024年01月09日 0 点赞 0 评论 249 浏览

石墨炔在光伏领域的研究进展

摘要 石墨炔由拓扑有序的sp 和sp2碳原子构成, 具有丰富的碳化学键、 大的共轭体系及优良的化学稳定性等独特优势, 在催化、 能源存储与转换等领域展现出巨大的应用潜力。关键词 石墨炔； 合成； 太阳能电池； 光电转化效率

交叉 2024年01月09日 0 点赞 0 评论 296 浏览

同步辐射技术在生物成像分析中的应用

摘要：生物学的发展对传统的研究方法提出了挑战,其深入研究依赖于方法学的发展. 同步辐射光源具有高亮度、高准直、宽频谱等性质,在从细胞到生物体的多尺度生物学研究中具有独特的优势。本文结合本实验室以及国内外的研究工作, 详细介绍了同步辐射相关技术包括X射线显微CT成像(Micro-CT)、纳米CT全场成像(TXM)、扫描透射软X射线显微成像(STXM)、X射线荧光成像(XRF)等在纳米-生物界面、细胞功能以及脑成像分析等方面的最新进展。

交叉 2024年03月04日 0 点赞 0 评论 461 浏览

高功率窄线宽光纤激光的研究进展与发展趋势

摘　要　高功率窄线宽光纤激光器具有光束质量好、结构紧凑等优点，在相干合成、光谱合成以及非线性频率变换等领域具有广泛的应用前景。根据近年来理论研究和技术攻关结果，结合国内外研究现状，对高功率窄线宽光纤激光未来几个发展趋势进行预判。关键词　高功率；光纤激光；窄线宽；非线性效应；横向模式不稳定

交叉 2024年01月09日 0 点赞 0 评论 398 浏览

二维层状热电材料研究进展

摘要：热电效应可以将热能转换为电能并且没有危险物质的释放, 因此热电效应的应用吸引了越来越多人的兴趣. 自从石墨烯被发现以来, 越来越多的二维层状材料被报道, 它们通常比体块材料有着更加优越的电学、光学等物理性质, 而新的理论和实验技术的发展, 也促进了人们对于它们的研究。关键词：热电效应, 二维材料, 电输运, 热输运

交叉 2024年01月09日 0 点赞 0 评论 376 浏览