摘要：本文以覆盖Nb薄膜的半赫斯勒合金Nb_(0.8)CoSb为研究对象,成功利用原位加热透射电镜技术在高温下诱导Nb扩散,致使Nb_(0.8)CoSb转变为有序度更高的Nb_(0.8)+δCoSb,即倒空间漫散带代表的短程有序结构转变为超结构衍射点代表的长程有序结构.进一步的分析表明,这种超结构的调制波矢为q=(a~*+b~*-c~*)/3,其形成主要源自于Sb和Nb组分的变化.与离位合成的Nb_(0.8)4CoSb的微观结构进行对比,发现二者中超结构不同,这种超结构的调制波矢为q=(2a~*-2c~*)/3,主要源自于Nb组分的变化.此项研究揭示了组分导致超结构的多样性以及半赫斯勒合金结构相变的复杂性,丰富了对半赫斯勒合金材料的理解,对相变材料的设计以及功能调控具有重要指导意义.

摘要：锂电池因具有工作电压高、能量密度高、循环寿命长以及成本低等优点,在便携式电子产品及电动汽车等领域得到广泛使用。然而,在低温条件下,充电困难、放电容量低和寿命短等问题极大地限制了其在低温环境中的应用。因此,探究锂电池低温失效机制并改善其低温性能势在必行。本文从电解液设计角度,总结了电解液对低温锂电池的影响及失效机制,着重介绍了提升锂电池低温性能的策略及机理。在低温条件下,变缓的锂离子扩散、激增的电池内阻、不稳定的电极/电解液界面和潜在的锂沉积等是造成锂电池性能衰退的主要原因。电解液工程(如优化电解液溶剂、锂盐和添加剂等组分)可以拓宽电解液的液程、构建稳定的电极/电解液界面和加快脱溶剂化速率,能够有效地改善锂电池的低温性能。此外,本文强调了低温高性能电解液设计需同时满足高的离子电导率、稳定的电极/电解液界面膜和快速脱溶剂化能力3个条件,为未来新型溶剂合成与电解液设计提供了理论指导。

摘要：多相催化在现代工业中占据非常重要的地位。研究表明,纳米催化剂的微观结构在工况条件下会发生变化,并引起催化剂性能的相应改变。近年来原位透射电子显微学的发展为在原子尺度上理解反应过程中纳米催化剂的动态行为提供了机会。重点关注原位透射电镜在催化剂原子尺度原位动态研究中的应用,以一些代表性研究为例,介绍利用原位透射电镜技术在工况条件下对催化剂构效关系、失活机制、结构重构等方面的研究进展。

摘要：二维材料由于其独特的纳米片结构,已广泛应用于设计高气体渗透通量和选择性的分离膜中.石墨烯类、二维金属有机骨架、二维过渡金属碳化物/碳氮化物等二维材料中构筑的纳米及纳米尺度孔道为分子输运提供了特殊的通道,它们是高渗透性和高选择性分子筛分的根本原因.本文综述了近年来二维材料基CO_(2)分离膜的研究进展,包括材料种类、分离膜的制备方法、分离性能及分离机制,并对二维材料基CO_(2)分离膜的应用前景进行了总结与展望.

摘要：金属氢化物静态氢压缩装置是利用储氢合金介质的热力学特性将氢气由低压增至高压,其临氢罐体材料会受到高压氢和金属氢化物的双重作用影响,但国内外尚未见相关研究报道。本研究首先采用自主研制的高压缩比增压储氢合金设计制作了“高压氢+金属氢化物”共存环境的材料临氢处理装置,然后以S31254不锈钢作为罐壁材质研究对象,对比研究了单纯高压氢(50MPa)和“高压氢+金属氢化物”两种临氢环境以及临氢处理温度对罐壁材料的影响作用。通过力学性能测试和氢热脱附谱分析发现,两种临氢环境下高压氢均会渗入罐壁材料基体,从而对罐壁材料的力学性能产生不利影响;金属氢化物的存在会加快高压氢渗入罐壁材料基体的速度,尤其当临氢处理温度超过100℃以上时,其影响作用逐渐变得显著,样品断裂延伸率明显减小,但未出现氢脆现象,表明S31254材料具有较好的抗氢脆性能。因此,当金属氢化物静态氢压缩装置采用S31254不锈钢作为罐壁材质时,建议其操作运行温度应控制在100℃以下。