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连续碳化硅纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料在先进核能领域的发展研究

连续碳化硅纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料在先进核能领域的发展研究

摘要：先进核能系统的发展对核材料在多场耦合极端环境中的服役稳定性提出了更高要求。连续碳化硅纤维增强碳化硅（SiCf/SiC）陶瓷基复合材料具有低密度、高温力学性能优异、抗腐蚀、耐辐照等优点，且在外力作用下呈现“假塑性”断裂行为，被视为先进核能系统中极具应用前景的新型结构材料。本文首先从材料级、构件级、服役性能三个层面系统总结了核用SiCf/SiC复合材料的基础研究体系，分析了美国、法国、日本等传统核电强国，其他新兴核电国家和我国在核用SiCf/SiC复合材料领域的发展趋势，梳理了我国核用SiCf/SiC复合材料在原材料、数据积累和专利标准等方面存在的问题与发展面临的挑战，针对性地提出了相关措施与建议，包括加强材料制备技术研发、发展研发新范式、强化“产学研用”合作关系、在坚持以我为主的基础上加强国际交流等，以期为我国核用SiCf/SiC复合材料领域的研究方向及决策制定提供参考。
新能源 2024年08月07日
面向未来储能的水系铜电池

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.
新能源 2025年12月12日
单部件燃料电池的研究进展

单部件燃料电池的研究进展

摘要：传统固体氧化物燃料电池(SOFCs)需要保持较高的工作温度，不利于其不同组分的兼容和长期稳定性，这阻碍了SOFCs的商业化进展。若降低反应温度则会带来显著的界面阻力和反应动力学损失，使输出功率降低。最近，单部件燃料电池(SLFC)作为一种新型能源转换装置被提出，与传统三组分SOFCs不同，SLFC的特点是具有一个半导体-离子异质结构材料混合离子导电的均匀层，p-n异质结构和内建电场的存在可以实现电荷分离，提高了燃料电池的稳定性和耐久性，使其在低温下也具备良好的离子电导和电池性能，具有广阔的发展前景。本文对最近几年以来SLFC领域的研究进展做了一个简要的综述，回顾了SLFC中异质结与能带对准隔绝电子的工作原理，研究空间电荷区与晶格应变对界面离子传导的影响，总结了研究者在半导体-离子材料上做出的改进，并讨论了该燃料电池的优势和未来的发展方向。
新能源 2026年01月22日
热基锌铝镁镀层材料在光伏支架领域的应用

热基锌铝镁镀层材料在光伏支架领域的应用

摘要：锌铝镁镀层钢板产品是在传统热镀纯锌镀层产品的基础上，在镀液中添加适量的Al、Mg以及其他微量合金元素得到的合金镀层产品。因其具有良好的耐腐蚀、耐磨损、切口自愈能力和低摩擦因数等特性，在众多领域具有巨大应用前景。本文从光伏支架中钢材的使用现状出发，对热基锌铝镁材料的发展和应用现状进行综述，分析了热基锌铝镁材料在光伏支架中应用的优势和的可行性，发现热基锌铝镁材料直接采用酸洗后的热轧板为原料，可生产规格更厚的产品，更好地满足光伏行业的需求。
新能源 2024年07月29日
可逆固体氧化物电池电极材料的研究进展

可逆固体氧化物电池电极材料的研究进展

摘要：可逆固体氧化物电池电极材料在应对能源挑战和降低环境污染方面具有重要作用。文章介绍了固体氧化物燃料电池和电解电池的工作原理及它们结合成可逆固体氧化物电池的优点。着重讨论了电极材料选择对电池性能的重大影响，并深入分析了钙钛矿氧化物材料在氧电极氧还原/氧析出反应动力学提升方面的作用。此外，探讨了采用掺杂、离子缺陷引入、合成方法改进以及机器学习等策略来优化电极性能。同时，指出了燃料电极在不同运行模式下面临的挑战，如结构劣化和碳沉积等，为高效、稳定的可逆固体氧化物电池发展提供了新视角和方法。
新能源 2024年10月15日
烧结钕铁硼磁体矫顽力提升技术研究进展

烧结钕铁硼磁体矫顽力提升技术研究进展

摘要：烧结钕铁硼永磁材料受矫顽力影响，热稳定性较差，在高温工作环境下易退磁，进一步影响磁体的服役特性。因此，行业内对于如何提高烧结钕铁硼磁体的矫顽力研究成为现阶段的重点工作， 目前，通过合金化、晶粒细化、晶界掺杂和晶界扩散等技术可以显著提高钕铁硼磁体的矫顽力。基于以上背景，本文详细阐述了矫顽力的影响机理以及矫顽力提升技术的发展现状，系统分析了各工艺的优缺点，然后重点讨论了晶界扩散技术通过优化晶界相、 增强各向异性场、 增强退磁耦合作用来提高矫顽力的机制，并进一步归纳总结了影响晶界扩散的因素。最后，对未来中国烧结钕铁硼磁体矫顽力提升技术的发展趋势进行了展望，以期望促进中国烧结钕铁硼技术的发展。
新能源 2026年01月19日
磷酸铁锂正极材料的研究现状

磷酸铁锂正极材料的研究现状

摘要：磷酸铁锂正极材料具有比容量大、安全性高、性价比高以及循环寿命长等优点，被认为是最具应用前景的锂离子电池正极材料之一。论述了橄榄石型磷酸铁锂的晶体结构特征以及充放电反应机制，综述了近年来采用葡萄糖、活性碳和石墨烯等不同的碳源进行碳包覆, 硫离子、镁离子、镍离子、氟离子、钒离子、钠离子和银离子等不同金属离子和非金属离子进行离子掺杂以及蒸发诱导自组装法、碳热还原法和喷雾干燥法等不同合成方法进行材料纳米化等改性方式对锂离子电池磷酸铁锂正极材料的影响。最后简要分析了目前改性方法仍存在的问题，并对其前景进行了展望。
新能源 2024年07月18日
光伏跟踪支架檩条结构高刚性轻量化设计

光伏跟踪支架檩条结构高刚性轻量化设计

摘要:在太阳能光伏跟踪支架系统中,冷弯型檩条结构被用于支撑光伏板,安装位置介于主梁与边框之间。首先构建以结构柔顺度最小为设计目标、单元相对密度为设计变量、体积与一阶固有频率为约束的拓扑优化数学模型,基于SIMP法获得檩条结构的最优布局构型,在此基础上,对拓扑优化构型进行工程化设计,并制造加工出相关结构。然后根据太阳能光伏跟踪支架实际服役于不同风速荷载下的环境,设计分步测试载荷工况,分别对优化前后的檩条结构进行静动态仿真分析,由仿真结果可知优化后的檩条结构在抗弯、抗扭性能以及固有频率方面均得到了提高,从而验证了优化设计方法的有效性。最后采用实验测试方法对优化设计后的檩条结构性能进行验证。研究结果表明,在机械性能明显增强的前提下,檩条结构实现了减重8.8%。
新能源 2024年09月30日
高电压钴酸锂正极材料研究进展

高电压钴酸锂正极材料研究进展

摘要：钴酸锂( LiCoO2)因具有较高比容量、高放电平台及压实密度等优点，是目前用于3C等消费类电池的主要正极活性材料。随着电子产品的轻量化、微型化发展，人们对钴酸锂体系锂离子电池能量密度和循环性能的要求逐渐提高，如何有效提升能量密度是当前亟需解决的问题。提升能量密度的方法主要有开发高比容量活性材料、提升材料的压实密度和提高工作电压。其中，提高工作电压是现阶段最有效的方式。在高充电截止电压(＞4.4V)下，钴酸锂脱锂量增加，更多活性Li+参与脱嵌过程，使得材料的实际克容量得到显著提升。同时，高工作电压会造成材料的结构发生不可逆相转变、界面副反应增多等问题，导致材料性能降低，电池容量衰减。针对这些问题，近些年研究者对高电压钴酸锂做了大量改性研究，解决方法主要集中在体相掺杂和表面包覆。体相掺杂能提高材料的结构稳定性，延缓层状结构坍塌。表面包覆对缓解界面副反应有显著的作用。通过改性来实现相转变及界面副反应的有效控制对推动高电压钴酸锂的商业化发展具有重要意义。本文主要以高电压钴酸锂材料作为切入点，总结了钴酸锂的结构组成、制备方法以及高工作电压下性能衰减原因，重点讨论了高电压钴酸锂的体相掺杂和包覆改性的研究进展，深入分析了改性对材料结构及电化学性能的影响，最后对高电压钴酸锂正极材料的发展趋势进行展望。
新能源 2024年05月28日
锂离子电池用硅基负极硅源材料及其制备研究进展

锂离子电池用硅基负极硅源材料及其制备研究进展

摘要：近年来，新能源汽车的飞速发展对电池的性能提出了更高要求，而传统石墨类负极材料的比容量较低，难以满足发展的需求。硅具有极高的理论比容量，作为负极材料能有效提高电池性能，具有巨大的发展潜力，而制备硅基负极的硅源材料、硅颗粒的形貌尺寸及其加工制备工艺对硅基负极性能有着重要影响。本文综述了硅基负极材料的最新研究进展，重点关注硅源材料的选择、硅纳米化工艺、硅基负极材料的制备等，提出了不同硅源和对应制备工艺在硅基负极材料制备过程中存在的问题和挑战，为锂离子硅基负极的发展提供重要的参考。
新能源 2025年07月03日