氢储运技术的发展现状、挑战及未来方向
摘要：氢储运技术是氢能产业链中的一个至关重要的环节，可能成为未来新的百亿级产业。目前主流技术包括高压气态储氢、低温液态储氢和低压固态储氢，另外有机液态储氢也在应用示范阶段。文章总结了近年来氢储运技术的研发及应用进展，分析了面临的困难与挑战，展望了未来的研发方向。总体而言，氢储运技术发展前景广阔，但仍需在降低成本、提高效率、确保安全性和提高国产化率等方面不断突破，以推动氢能产业快速发展。
氢化物基锂离子电池负极材料的研究进展
摘要：开发新型锂离子电池负极材料是进一步提升锂离子电池综合电化学性能的重要方向。基于转化反应机制的氢化物基锂离子电池负极材料，具有较高的理论比容量和良好的电化学反应动力学性能，受到了广泛的关注。然而，氢化物基负极材料在电池中服役时，存在充放电性能差、循环稳定性不足等问题。研究表明，这些问题与氢化物的放电产物分相、氢化物与电解质会发生副反应等因素密切相关。综述了氢化物基锂离子电池负极材料的研究进展，包括典型氢化物的结构特点和电化学性能，并探讨了进一步提高氢化物基锂离子电池负极材料性能的途径，如结构优化和纳米限域等。
二硫化锡基钠离子电池负极材料研究进展
摘要：随着化石能源的消耗和人们对清洁可再生能源需求的不断增加，开发新型储能材料刻不容缓。钠离子电池因钠资源丰富，在大规模储能方面成为继锂离子电池之后最具前景的二次电池。电池的负极材料对电池的电化学性能有着重要的影响，二硫化锡作为钠离子电池的负极材料具有高理论比容量、易于调控的形貌和优异的循环稳定性等特点，引发研究人员的广泛关注。对二硫化锡的结构以及作为钠离子电池负极材料的钠化机理进行了总结，概括了提高其电化学性能的一些方法，最后对二硫化锡负极材料在钠离子电池中面临的挑战和发展前景进行了总结和展望。
相变材料基混合电池热管理系统研究进展
摘要：相变材料冷却在结构复杂性和冷却效率等方面具有应用优势，搭配其他冷却方式可弥补自身存在的热饱和等问题。在分析锂离子电池热问题及相变材料蓄热机制的基础上，重点总结了相变材料冷却以及相变材料耦合空冷、液冷和热管冷却的混合电池热管理系统的研究进展。金属材料在其中发挥着关键作用，如金属相变材料本身具有比有机和无机相变材料更好的导热性和蓄热能力，在电池和热管理系统中具有良好的应用潜力，同时在增强有机相变材料热导率和热管冷却基材等方面应用较为广泛。不可否认，综合多种冷却技术的混合电池热管理系统更有利于实际的应用。
智能核电技术的发展及展望
摘要：为了提升核电厂智能水平，建成具备自诊断、自寻优、自适应等特征的智能核电厂，提出了“智能核电”技术构想，基于目前核电厂监控体系设计架构，给出了一种基于智能感知和执行机构、先进通信网络、智能工控平台和智能监控和管理平台的智能核电技术方案。在智能感知和执行机构中分析了如光纤传感器、异音检测和机器人技术在核电厂中的应用；给出了一种智能核电厂通信网络架构方案；研究了智能工控领域的启动顺控和先进控制技术，以及智能主控室功能方案；同时结合工业互联网、人工智能和大数据分析等智能技术，构建了基于运行管理中心、设备管理中心和生产作业中心业务为主的智能监控和管理平台方案，并分析了各业务中心应用业务场景。本文最后阐述了核电厂未来应用智能技术面临的挑战，并对智能技术在核电领域应用进行了展望和总结。
稀土在镁基储氢材料中的应用研究进展
摘要:氢气的高效安全储存和运输是实现氢能利用的关键环节,镁基储氢材料因其高储氢密度、优异的循环性能以及资源丰度,被视为具有应用前景的氢气储存和运输介质之一。然而,镁基氢化物存在热力学稳定性较强、动力学反应过缓以及储氢系统技术要求较高等特点,严重制约了该类材料的规模化应用。近年来,研究人员已成功借助多种机制向镁基储氢材料中引入稀土元素或稀土化合物,显著提升了材料的吸放氢性能。本文系统总结了近年来稀土在镁基储氢材料中的应用研究进展,重点探讨了稀土在镁基储氢材料设计、制备技术、合金化、结构特性以及作为添加剂或催化剂等方面的作用,并对未来的研发方向进行了展望。
固体氧化物电池高熵电极催化剂的发展现状及展望
摘要：固体氧化物电池(SOCs)作为高效、清洁的能源转换装置，能够实现化学能和电能的高效可逆转化，在分布式发电、工业余热利用及低碳能源系统中展现出战略价值。然而，传统电极材料中电催化活性与稳定性的相互制约、高温下的元素偏析与界面退化等问题，严重限制了电池效率与使用寿命。近年来，高熵工程通过高构型熵诱导的高熵效应、晶格畸变效应、迟滞扩散效应及鸡尾酒效应，为突破电极材料性能瓶颈提供了新途径。本文综述了近年来报道的高熵SOC电极，进一步阐述了高熵材料四大效应对SOC电极反应的催化活性、离子/电子传导能力及长期运行的结构稳定性的影响机制。基于此，本文指出通过多主元设计实现界面反应动力学以及热-机械稳定性的协同提升是高熵SOC电极设计的关键。本文系统总结了高熵电极材料在提升SOC关键性能方面的研究进展，突出了其在增强电极活性、抗毒化能力及热稳定性方面的潜力，并就未来研究所面临的核心挑战与发展机遇进行了探讨。
超薄锂箔制造及其在预锂化中的应用
摘要：新型超薄锂箔相较于传统锂箔在锂金属电池中表现出更高的能量密度、更好的安全性以及更低的材料成本. 然而, 超薄锂箔的工业生产面临严峻挑战, 主要源于生产过程中可能出现的褶皱和损坏, 以及工艺的复杂性. 因此, 亟需改进或开发新的制造方法以满足工业化需求. 另一方面, 为了提高锂离子电池的首次库伦效率(ICE)和延长循环寿命,锂箔常用于在电池循环前补充首圈充放电过程中消耗的正极侧活性锂. 然而, 过量锂金属与电解液的副反应会显著影响电池的寿命和安全性. 基于此, 本综述将重点讨论传统锂箔制造所面临的问题, 并结合相关实例分析解决这些问题的具体策略. 同时, 概述新型超薄锂箔制备方法, 并评估其在工业应用中的可行性. 此外, 本文还总结了锂箔在预锂化中的应用, 提出超薄锂箔制造与预锂化相结合的发展趋势. 本综述旨在为该领域的研究人员提供宝贵的见解与启发,成为推动锂箔制造和应用创新的综合性参考资源.
基于机器学习与第一性原理筛选锂离子电池钒基电极材料
摘要：鉴于成本效益、资源丰富性, 钒基锂离子电池电极材料成为科研热点. 通过机器学习模型与第一性原理计算对钒基材料数据库建立了筛选-验证流程, 旨在发现优异潜在钒基电极材料. 从Materials project 提取出了4694条钒基数据, 并通过pymatgen (Python Materials Genomics)计算了最大理论容量. 相关性研究发现密度对于钒基材料理论容量的影响比较关键, 经三种机器学习算法联合预测对比, 遗传算法确定超参数的深度神经网络算法(DNN)效果最佳, R2 为0.771. 并通过DNN 算法的SHAP 分析进一步证明. 经模型预测, 根据密度特征选取原始数据集前0.5%数据, 最终确定了26种潜在钒基电极材料. 经机器学习与第一性原理计算验证, 确定了三种理论容量均大于650 mAh/g, 开路电压分别为2.56、0.64、0.49 V的钒基正负两电极候选材料. 这一流程不仅可用于对钒基电极材料的发现, 并有望在不同材料体系扩展.
多孔有机笼用于能源转换及储存的研究进展
摘要：在国家能源结构转型和可持续发展战略的推动下, 高效储能及能量转换新材料与技术的开发正面临关键挑战.其中, 对新型能量储存载体的探索及物质/电荷传输机制的深入研究, 已经成为该领域的热点. 多孔有机笼(Porous OrganicCages, POCs)作为一类新兴多孔材料, 凭借其结构可调性, 既可通过骨架功能化修饰, 又可利用离散型纳米空腔及表面结合位点将功能单元与笼结构整合, 从而成为构建功能复合材料的理想基元, 在光电能量转换与存储领域展现出广阔的应用前景. 本文综述了多孔有机笼的设计与合成策略, 重点总结了POCs功能材料在能量转换与储存方面的研究进展, 并进一步探讨了其在该领域发展中面临的挑战及未来发展方向, 以期为能源导向型POCs 材料的合理设计及应用提供参考.
