摘要：锂离子电池(LIBs)自投入商用以来,其在低温环境下工作时容量衰退的问题广受学者关注。对低温环境下导致LIBs性能差的影响因素进行了分析与讨论,并从四个方面总结概括了近几年改善低温电池动力学的方法,分别为电解液设计,正极材料改性,负极材料改性和电池加热技术。最后,对改善低温LIBs性能的方法做出了总结并提出新的见解和方案,以促进高性能低温LIBs的持续发展。

摘要：Alloyed nanoparticles with core-shell structures provide a favorable model to modulate interfacial interaction and surface structures at the atomic level,which is important for designing electrocatalysts with high activity and ***,core-shell structured Pd3M@Pt/C nanoparticles with binary PdM alloy cores(M=Fe,Ni,and Co)and a monolayer Pt shell were successfully synthesized with diverse *** these,Pd3Fe@Pt/C exhibited the best oxygen reduction reaction catalytic performance,roughly 5.4 times more than that of the commercial Pt/C catalyst used as *** significantly enhanced activity is attributed to the combined effects of strain engineering,interfacial electron transfer,and improved Pt *** functional theory simulations and extended X-ray absorption fine structure analysis revealed that engineering the alloy core with moderate lattice mismatch and alloy composition(Pd3Fe)optimizes the surface oxygen adsorption energy,thereby rendering excellent electrocatalytic *** researches may use this study as a guide on the construction of highly effective core-shell electrocatalysts for various energy conversions and other applications.

摘要：随着大数据和人工智能的发展以及机器学习(ML)与化学学科领域的交叉,ML技术与电池领域的结合激发了更有前途的电池开发方法,尤其在电池材料设计、性能预测、结构优化等方面的应用愈加广泛。应用ML可以有效地加速电池材料的筛选进程并预测锂电池(LBs)的性能,从而推动LBs的发展。本文简要介绍了ML的基本思想及其在LBs领域中几种重要的ML算法,之后讨论了传统模拟计算方法与ML方法各自的误差表现及分析,借此来提高LBs专家对ML方法的理解。其次,重点介绍了ML在电池材料实际开发中的应用,包括正极材料、电解质、材料多尺度模拟及高通量实验(HTE)等方面,借此介绍ML方法在电池领域应用的思想和手段。最后,总结了ML方法在锂电池领域中的研究现状并展望了其应用前景。本综述旨在阐明ML在LBs开发中的应用,并为先进LBs的研究提供借鉴。

摘要：锂硫电池具有理论能量密度高等优势,被认为是最有前景的一类新型二次电池.硫正极存在硫和硫化锂的导电性差、可溶性多硫化物的扩散/穿梭、循环过程中硫的体积膨胀以及氧化还原过程慢等问题,严重制约着电池的活性和循环稳定性.设计“蛋黄-蛋壳”结构纳米反应器应用于锂硫电池正极,可通过调控其“蛋黄”、“蛋壳”和“空腔”结构缓解充放电过程中电极的体积变化,为离子/电子输运提供快速通道,强化对多硫化物的吸附和催化转换作用等,进而提高电极的活性和循环性能,有利于推进锂硫电池的商业化进程.本文总结了“蛋黄-蛋壳”结构纳米反应器的设计和调控策略,包括单核-单壳、单核-多壳、多核-单壳以及多核-多壳等,并结合锂硫电池的工作特点和目前应用存在的问题,对未来发展前景进行了展望.

摘要：“蛋黄蛋壳”结构纳米材料,具有易于调控的“蛋黄”、“蛋壳”和“空腔”结构,可视作“纳米反应器”,在催化、储能等领域表现出显著的应用潜力。尤其在电化学能源存储和转换方面,该结构纳米电极具有大的比表面积和独特的核壳结构,在充放电过程中可缓解电极的体积变化,提供快速的离子/电子输运通道,强化中间产物的吸附和提升转换反应效率等,能显著提高电极稳定性、倍率性能和循环性能,是一类较为理想的电极材料。本文针对“蛋黄蛋壳”结构纳米电极在锂/钠离子电池、锂硫电池等新兴二次电池领域的实际应用,总结了具有该结构纳米电极的设计与合成策略,包括:模板法、奥斯特瓦尔德熟化、电化学置换、克肯达尔效应等,评述了各种策略的优缺点以及电极材料的应用进展,最后对该类材料在锂/钠体系及锂硫电池二次电池方面的研究与应用前景进行了展望。

摘要：设计、制作了螺栓预紧力与扭矩、轴向应变对应关系标定测试装置,并对钢板-橡胶叠层摩擦耗能器预紧螺栓进行各变量关系的标定。依据所得出的关系式对耗能器组装过程中螺栓预紧力进行监测,并对不同预紧方法进行了对比研究。然后,对钢板摩擦接触面处理工艺对耗能器性能的影响进行了对比试验分析。研究结果表明,不同预紧方法对板间法向预紧压力均匀性、耗能器工作性能的影响较大;板间法向压力非均匀系数过大会导致耗能器性能不稳定,滞回耗能、弹性刚度退化显著,建议实际应用中该系数不超过1.05。对钢板摩擦面进行喷砂较喷富锌漆的做法可获得更大的摩擦系数和起滑力。

摘要：氧气还原反应(ORR)是燃料电池和金属-空气电池中的一个关键过程,反应动力学缓慢是制约其发展的瓶颈。MXene基纳米材料(包括MXenes复合材料)作为一种新型的二维层状材料,具有丰富的组成、高比表面积和化学稳定性、可调电子状态、大量暴露的活性位点等独特的结构特点,被认为是当前最有前途的一类ORR电催化剂或载体。开发高性能MXene基ORR催化剂为加速燃料电池和金属-空气电池阴极的缓慢ORR提供了新的途径。本文通过对近期相关文献进行分类总结,综述了MXene基ORR催化剂的设计原则,着重介绍了MXenes和MXenes复合材料在合成策略,组分、形态、结构与其电催化性能之间的构效关系,以及材料电催化反应机理等方面的最新研究进展。综合分析表明,通过构建MXene/过渡金属氧化物、MXene/过渡金属硫族化物、MXene/过渡金属氮化物、MXene/碳基材料、MXene/金属等MXenes复合材料,有望获得高活性、高稳定性的MXene基ORR催化剂。最后,本文提出该类催化剂目前在实际应用中面临的挑战,并指出MXene基纳米材料在电催化ORR方面的未来发展趋势。

摘要：商业铂碳催化剂价格高昂,开发非铂材料是推进燃料电池商业化的关键一步。本文首先介绍了燃料电池氧还原反应电催化剂的研究背景,接着分别介绍了非贵金属、非金属以及复合材料的催化剂,并对各类催化剂的活性位点和催化机理进行了简要的评述。其中,过渡金属的氮碳化物成本低廉,具有较高的催化活性以及优异的稳定性,是最有望替代贵金属Pt的一类催化剂。杂原子的掺杂能够改变碳材料的表面电荷分布,提升碳材料的催化活性。将过渡金属的氮碳化物和特殊结构的碳材料有效结合,可以设计出具有双功能的复合材料。最后,针对非铂催化剂存在的问题进行了分析并提出了今后工作的几个方向,为今后非铂电催化剂的研究提供参考。高活性高稳定性的非铂催化剂是未来该领域的重点研究方向。

摘要：双网络水凝胶(Double Network Hydrogels)是两个互穿或半穿三维网络组成的聚合物材料,其独特的对比互穿网络结构和可调节的网络交联方式克服了单网络水凝胶在力学性能上的障碍,并以其良好的机械、抗溶胀、自修复等力学性能而被广泛地应用于组织工程、智能传感器、离子吸附等领域。然而,现有技术存在合成步骤繁多、制备条件复杂以及使用有毒有害的化学交联等问题,限制了双网络水凝胶的大规模生产应用。因此,近年来对双网络水凝胶的改性研究受到了越来越多的关注,科研工作者主要围绕如何提高双网络水凝胶的力学性能开展了一系列结构修饰研究,旨在扩宽其在各个领域的应用。本文综述了双网络水凝胶的种类,详细介绍了不同的水凝胶的制备方法、结构和独特性能。重点针对改善其机械性能、抗溶胀性能和自修复性能等力学性能的改性研究进行了分析,旨在突破双网络水凝胶目前的局限性,为其未来的发展提供思路和方向。

摘要：三相整流器作为飞机地面电源的前级为后级电力变换提供稳定的直流母线.飞机地面电源的容量可达100 kVA~200 kVA,传统的二极管整流方案效率低、损耗大、发热量高、散热问题严峻.针对上述问题提出了一种基于电流检测的大功率同步整流控制方案,其中主电路采用多个功率MOSFET并联取代传统的整流二极管.通过分析整流电路各开关器件的通断状态与输入电流的关系,明确各开关器件的动作规律;进一步检测输入三相电流的大小与方向,提出功率MOSFET的同步整流驱动控制方案.然后考虑实际工程应用因素,设计电流回差方案以产生各功率MOSFET的驱动信号,并考虑霍尔器件、采样电路与控制电路的延迟对回差的各阈值进行修正.最后通过Simulink仿真及工程样机实验平台进行验证,结果显示本文所提方案可有效实现MOSFET的同步整流功能,提高了整流电路的效率,降低了系统的热损耗.