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产业研究

研究

低温钠离子电池电解液研究进展

发展大规模储能技术是实现清洁能源的高效利用,进而实现国家碳中和目标的关键。相较于目前广泛应用的锂离子电池,钠离子电池(sodium ion batteries,SIBs)原材料资源丰度高且成本低,是非常有潜力的一种大规模储能技术。近年来,SIBs在室温下表现出优异的电化学性能,但其在低温下的应用面临着诸多挑战,这极大地限制了其在极端环境下的应用。缓慢的钠离子扩散速率和较差的电荷转移动力学是导致SIBs低温下性能差的主要原因,而这与控制体相和界面离子传输的电解液密切相关。本文首先从电解液角度简要阐述了SIBs低温性能衰退的原因;然后,从传统电解液优化和新型低温电解液两个方面综述了低温电解液的研究进展,系统地总结了低温SIBs电解液中有关碳酸酯类溶剂、醚类溶剂、添加剂和溶剂化结构的相关研究;最后,对低温电解液的发展前景予以展望。...

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2024-10-16

研究

钠离子电池软硬碳负极材料研究进展

钠离子电池,因与锂离子电池具有类似的工作原理,且无资源限制、成本相对较低,具有在大规模能源存储领域中发挥重要作用的潜力,近年来受到了广泛关注。负极材料作为钠离子电池的关键组成部分,其结构直接影响着电池的性能。因此,本文从基本概念、结构特点、性能优劣和储钠机理等方面介绍了钠离子电池的碳基负极材料,包括软碳、硬碳和软硬碳三种类型;详细阐述了软碳和硬碳各自存在的不足及改进方法,重点归纳了兼具软碳和硬碳优势的软硬碳复合材料的研究状况和制备方法,并分析了软硬碳材料在钠离子电池负极材料领域的应用潜力。...

460

2024-10-16

研究

二维导电纳米材料在聚合物燃烧预警及阻燃应用中的研究进展

石墨烯、MXene等二维导电纳米材料由于具有独特的结构和导电性,在火灾预警和阻燃领域展现出优异的性能和广阔的应用前景。聚合物及其复合材料的广泛应用带来了一定的安全隐患和火灾风险。但传统火灾报警器难以在未见明火的预燃阶段及时发出警报信号,进而导致救援人员错失最佳救援时间,因此火灾的早期预警对保护人身安全和财产具有重要意义。广大科研工作者分别从绿色、环保、舒适、消防安全等角度出发,致力于提高材料的阻燃性、灵敏度以及响应时间。本文综述了近年来预警阻燃涂层的响应机制及研究现状,介绍了以石墨烯、MXene二维导电纳米材料为主的预警阻燃涂层的制备方法、预警阻燃机制及性能改进策略,总结了目前研究工作中仍旧存在的不足以及未来的发展方向,能够为阻燃预警相关工作的开展提供参考。...

792

2024-10-15

研究

二维磁性材料及其异质结构研究进展

凝聚态体系中,自旋、电荷、轨道和晶格之间存在复杂的相互作用,电子自旋属性导致的量子效应在关联磁性和拓扑材料等凝聚态物理前沿领域发挥重要作用。本征二维磁性材料家族的发现为自旋相关物理研究开辟了一个新的平台。聚焦于本征二维磁性材料中的低维磁性物理及其自旋调控性质,回顾近年来在本征二维磁性材料中发现的低维磁性物理效应以及磁性调控的重要进展。基于CrI3层间交换耦合与局域堆叠结构的关联效应,讨论二维本征磁性材料莫尔超晶格这一新方向相关研究进展。...

504

2024-10-15

研究

基于界面效应的二维拓扑量子材料外延生长与调控研究进展

具有1T’结构相的单原胞层过渡金属硫族化合物是一类重要的二维拓扑量子材料,在拓扑量子计算和自旋电子学等领域有重要的应用前景。但是,大多数过渡金属硫族化合物的1T’结构相为非热力学稳定相,实验上获得其1T’结构相的单原胞层样品极其困难。以1T’-WSe2为代表,深入研究外延生长过程中界面效应对其1T’结构相稳定性的影响。以此为基础,通过增强的界面相互作用实现单一纯相1T’-WSe2单原胞层薄膜的外延生长。该方法可进一步推广到单一1T’结构相单原胞层WS2的外延生长,为人们进一步研究二维拓扑量子材料的基本物性、构筑基于二维拓扑量子材料的异质结构和新颖量子物态、实现基于二维拓扑量子材料的拓扑量子计算提供材料基础。...

531

2024-10-15

研究

二维材料微观摩擦学研究进展

综述了二维材料在微观摩擦学领域的研究进展,系统介绍了二维材料的分类和制备方法以及用于微观摩擦学研究的常用设备。按照单峰接触模型和异/同质结接触模型,重点介绍了二维材料在微观摩擦学的研究现状,概括分析了二维材料的结构性质、针尖与样品之间的相互作用、材料与衬底之间的相互作用,以及外加电场等对微观摩擦学的影响机制。总结了基于二维材料在微观摩擦学领域的摩擦和磨损机制,包括声子作用机制、电子-声子耦合机制以及电子作用机制。基于上述机制,通过利用削弱乃至消除褶皱效应、调控电-声耦合及构建非公度接触等手段,可以实现微观尺度的超低摩擦乃至超润滑。指出了发展微观尺度超低摩擦乃至超润滑薄膜的方法及思路。最后展望了二维材料在微观摩擦学领域的未来发展方向。...

850

2024-10-14

研究

钒钛磁铁精矿的综合利用现状

对钒钛磁铁矿综合利用的工艺进行简单探讨,钒钛磁铁矿综合利用的关键就是对钒钛磁铁精矿中钛的回收利用,提高钒钛的回收率。而钒钛磁铁精矿综合利用工艺中只有高炉法和预还原——电炉法实现了工业化应用,其他方法因为这样那样的缺点而没有实现工业化应用,通过对比,认为气基竖炉预还原——电炉深还原是综合利用钒钛磁铁矿并实现工业化的发展方向。...

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2024-09-30

研究

钛白粉技术进展研究及未来发展方向预测

制取钛白粉的方法有很多,包括硫酸法、氯化法、盐酸法、磷酸法、硝酸法、氟化法、碱金属化合物熔融法等,而实际能够工业化规模生产的目前只有硫化法和氯化法两种。由于氯化法的先进性,可以预计在将来,钛白粉的生产工艺将继续向氯化法转移。...

869

2024-09-30

研究

海绵钛及钛合金应用的现状分析

钛金属自从在二十世纪初被发现以来,由于其相对密度小、耐热性和耐腐蚀性好及结构强度高等特点,钛及其合金一直得到广泛的研究和应用。相较于纯金属,钛合金拥有更多更好的特性,因此被应用在各种场景中。并且伴随着科技的进步,钛合金已成为新技术、新设备及新工艺不可或缺的材料,其相关产业已进入一个全新的历史发展时期。本文中,首先介绍了钛产业的现状及钛合金的特性应用等,最后介绍海绵钛对钛铸锭质量的影响。...

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2024-09-30

研究

钛基抗菌复合材料制备的研究进展

钛作为一种金属,因其具有良好的生物相容性、力学性能和耐腐蚀性而被广泛地应用于骨修复。然而,细菌易粘附在植入物表面,缺乏抗菌活性是植入物感染和炎症的主要原因。通过对钛进行改性可以改变植入体的物理与化学特性,抑制细菌的附着,使植入体种植的成功率进步。本文主要综述了制备具有抗菌性钛植入物的不同方法,用于引入不同的抗菌剂以增强钛表面的抗菌性,扩展了钛种植体生物医学方面的应用。...

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2024-09-27

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