摘要：能源革命中的新范式对电化学储能技术提出了更高的要求,而储能材料是电化学储能技术发展的关键。近年来,高熵作为一种新兴的材料设计策略,极大地扩展了电化学储能材料设计空间,有望用于突破当前电化学储能材料综合性能瓶颈,为电化学储能技术发展提供新动力。重点介绍了高熵电化学储能材料在锂离子电池、钠离子电池以及超级电容器电极材料方面的研究进展;简述了高熵材料的基本概念,主要包括高熵的定义与相关效应。从高熵的视角,总结了相关效应对电化学储能材料结构特性及性能的影响规律。最后,总结了对未来高熵电化学储能材料发展所带来的新机遇与新挑战提出了个人理解。

摘要：随着空气动力学研究的深入,风洞作为空中或者地面交通器的重要实验装备,在以交通器噪声指标为代表的科学研究和工程设计中发挥越来越重要的作用。高压变频器作为空气动力地面实验台主机的驱动设备,性能要求较高,主要体现在转速准确度、转矩响应和制动能力等方面。以风洞主机高压变频驱动装置研究为例,建立了风洞主机工况模型,通过升降速和惰转时间研究,提出了变频器单元能耗制动方案。基于以上工作的模拟实验验证了风洞主机变频器的技术可靠性,可作为相关产品制动系统方案设计的参考。

摘要：锂离子电池在全球范围内的广泛应用加剧了对锂资源的消耗,其成本和原料将限制其未来发展。钠与锂具有相似物理化学性质,并且储量丰富。根据锂离子"摇椅式"电池原理,富钠离子化合物可类似富锂离子正极材料,提供可脱嵌的钠离子及结构。钠离子较锂离子大,其可逆脱嵌反应要求材料结构具有较大的容钠位与离子迁移通道。聚阴离子体磷酸钒钠Na_3V_2(PO_4)_3属于钠离子超导体(NASICON)材料,其NASICON结构骨架形成了稳定的容钠位,并且开放的三维离子迁移通道利于提高钠离子的扩散。Na_3V_2(PO_4)_3作为电池正极材料,具有理想的比容量、电压平台与循环稳定性,从而受到了广泛关注。本文首先介绍了Na_3V_2(PO_4)_3结构特点,其次结合团队已有的工作基础对Na_3V_2(PO_4)_3在钠离子电池、混合离子电池、水系电池,混合超级电容器等体系中的应用与反应机理进行了阐述;总结了基于Na_3V_2(PO_4)_3设计的复合材料与结构并探讨了Na_3V_2(PO_4)_3可能存在的问题与未来发展趋势。

摘要：含钠层状氧化物比容量高、结构多样、组分可调、制备简单,是极具前景的钠离子电池正极材料之一.其中,P2型和O3型层状氧化物因结构的差异表现出了不同的性能特点,制备P2/O3复合相材料可在一定程度上耦合二者的优势.然而,这种复合相材料的形成机制尚不明确,材料设计缺乏指导依据.对此,本文基于阳离子势观点系统研究了P2/O3复合相的形成机制,证明了P2/03双相结构本质上源于反应热力学/动力学因素导致的元素分布不均匀性及其引起的局部阳离子势差异,进一步提出了具有普适性的“临界阳离子势+调控组分熵”材料设计原则,并阐释了以P2/O3相竞争反应为主的复合相“协同效应”,为钠离子电池新型氧化物正极材料的设计开发提供了理论依据.

摘要：设计具有快速传荷动力学的二氧化钛负极材料是进一步构建高能量功率密度混合离子电容器的关键所在.本文提出一个氧空位辅助二氧化钛高阴离子掺杂的策略,合成了高含量硫/硒/磷掺杂的二氧化钛负极材料.通过实验结果与理论计算相结合,本文系统地研究了氧空位辅助掺杂的可行性、硫掺杂对二氧化钛的影响以及二氧化钛负极材料倍率性能极大提升的深层次机理.研究发现,氧空位的引入可以使硫掺杂过程自发进行,高含量的硫掺杂在二氧化钛能带结构中引入S 2p,使得其能带间隙变小,导电率显著提升;同时,硫进入晶格后,离子的迁移能垒降低,离子迁移速率增加,传荷动力学提高.这项工作为实现阴离子的高含量掺杂和提升二氧化钛的电荷转移动力学提供了一种新的策略,为设计具有快速动力学的电极材料提供了行之有效的方法.

摘要：信息化技术的快速发展必然伴随着传统教育教学的改革,为未来社会的现代化发展提供更加全面又综合性的人才。同时该课程瞄准我国矿产资源的发展现状,打破矿物低附加值运用及传统课堂教育老旧的困境,与国际信息化技术相接轨,把握矿物材料科研的最新研究现状,进行预开设的矿物材料课程进行全面信息化改革设计,为学生打造一场课程的盛宴,提升学生全面综合素质。为中南大学培养一批能够有效践行学科融合理念的优秀学生,推动我国企业在未来的综合性发展。