摘要：Despite great progress of lithium-sulfur(Li-S)battery performance at the laboratory-level,both key parameters and challenges at cell scales to achieve practical high energy density require high-sulfur-loading cathodes and lean ***,a novel carbon foam integrated by hollow carbon bubble nanoreactors with ultrahigh pore volume of 6.9 cm3·g−1 is meticulously designed for ultrahigh sulfur content up to 96 wt.%.Tailoring polysulfide trapping and ion/electron transport kinetics during the charge-discharge process can be achieved by adjusting the wall thickness of hollow carbon *** a further in-depth understanding of electrochemical reaction mechanism for the cathode is impelled by the in-situ Raman *** a result,the as-prepared cathode delivers high specific capacitances of 1,269 and 695 mAh·g−1 at 0.1 and 5 C,***,Li-S pouch cells with high areal sulfur loading of 6.9 mg·cm−2 yield exceptional practical energy density of 382 Wh·kg−1 under lean electrolyte of 3.5µL·mg−1,which demonstrates the great potential for realistic high-energy Li-S batteries.

摘要：锂离子电池的使用领域明显受工作温度范围的限制。消费级电子设备要求的工作温度通常在-20~60℃,基本与常规锂离子电池极限工作温度一致;然而,为了适应地域和季节温度差异,电动汽车的动力电源通常需要长期在-30~70℃的温度范围内工作;宇航/军事装备需要更强的适应性,要求搭载的电池系统具备更宽的工作温度范围,特别是低温极限拓展至-50℃以下。目前锂离子电池显然难以在如此宽的温度范围内长时间、高性能地工作,因此宽温型锂离子电池成为研究开发的热点之一。宽温性能同时需要兼顾电池的高温和低温两方面的性能。文献表明,低温的主要问题是锂离子的扩散,为可逆过程,对原有电池组成和结构不造成显著破坏;高温的主要问题是电解液的分解和电解液与正极、负极间的表面化学钝化机制的丧失,为不可逆过程,导致电池循环充放电容量迅速衰减。碳酸酯基电解液的优化设计成为现阶段拓宽锂离子电池工作温度范围最可行、最经济的途径。宽温电解液的设计和研究涉及到电解液的溶剂化结构、电解液与负极以及电解液与正极的表面化学反应三方面的问题。其中,具有较宽的液态温度范围、较高的电化学稳定性和低温离子电导率是电解液液相的必要条件;而电解液|电极界面成分与结构是维持锂离子和电荷的交换、增强电解液与电极材料相容性的关键因素。液相改性主要通过采用新型电解质锂盐和使用具有较宽液态范围的共溶剂来实现,界面的改性主要通过向电解液中加入界面成膜添加剂和高温添加剂来实现。本文基于笔者课题组在电解液宽温化改性方面的工作,综述了近些年来宽温电解液的相关研究和探索方面的成果,介绍了最近报道的新型电解质锂盐、共溶剂和功能性添加剂的结构、性能及作用机理,并展望了宽温电解液研究的未来发展方向及研究方法。

摘要：随着电动汽车和武器装备的发展,对功率型锂离子电池的需求越来越迫切,不断改善和提高正极材料的高倍率放电性能,成为当前国内外学者的研究重点。以磷酸铁锂正极材料为切入点,介绍了磷酸铁锂的结构特点与脱嵌锂机理及制备方法,分析了其作为功率型锂离子电池正极材料的优势与不足,并从研究的角度综述了其改性进展,指出了各改性方法存在的问题,着重从形貌控制的角度阐述了其原理与国内外研究情况,展望了功率型磷酸铁锂锂离子电池的发展趋势和应用前景。

摘要：针对异形锂电池成型工艺及热失控测试实践教学存在成本高、周期长、安全隐患大等问题,设计开发了异形锂电池成型工艺及热失控测试实验虚拟仿真,实现课程知识点与实践训练有效衔接。实验构建了“课前任务牵引,课上虚拟仿真,课后实验验证”虚实结合的教学模式,围绕“学生中心、应用导向、问题牵引、能力培养”的教学理念,采用“五式导引”实验教学方法,着力培养学生的问题意识、创新精神、主动学习和自我反思的能力,提高学生实践和创新能力。

摘要：为有效增强本科学员在材料科学与工程领域的实践和创新能力,培养德才兼备的高素质、专业化新型军事人才,基于“能力产出导向”教育理念,采用反向设计、正向实施的方法,对《高分子材料3D打印综合实验》的课程目标、教学计划、教学测评等方面进行了设计和实践。通过理论学习、实践教学、分组研究、调研汇报、实地参观等多种方式的学习实践活动,培养和提高了学员的综合能力与素质,实现了预期学习目标,有力支撑了学校材料专业本科人才培养方案的毕业要求,为学员未来职业发展奠定了良好的专业基础。

摘要：在实际水下铺设工程中,由于需要避开一些水下构筑物,管道不可避免地存在转弯或是分输的情况,传统的检测方法较难实现对水体中阴极保护效果的分析评估。利用有限元软件COMSOL,对水环境中弯管及分支管线对管道整体阴极保护系统的影响进行了数值模拟和分析论述,分别研究了不同角度弯管、管道以相同的角度分别转向和转离阳极等情况下阴极保护电位的分布情况,获取了管道不同结构对阴极保护系统的影响规律,为管线阴极保护系统的设计优化提供理论参考。