研究
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石墨是目前商业化锂离子电池应用最广的负极材料,日益增长的市场需求对石墨负极材料的储锂性能提出了更高的要求。概述了锂离子电池的工作原理和石墨嵌锂机制,针对石墨负极材料理论比容量(372 mA·h/g)较低和电解液兼容性较差等问题,总结了近年来石墨负极材料的改性手段,主要分为表面改性和结构调控等2类,其中表面改性技术包括氧化和卤化处理,特点是通过调控界面化学性质,可增强石墨结构的稳定性,促进稳定SEI膜的形成,但对于石墨储锂容量的提升非常有限;结构调控包括剥层法和缺陷构筑法,特点是通过扩大石墨层间距、降低石墨维度及在石墨结构上构筑缺陷,从而增加锂离子的活性位点,提供更多锂离子扩散通道,缓解循环过程中的体积变化,改善石墨与电解液的相容性,显著提升石墨的储锂性能。最后对石墨负极材料的未来发展趋势进行了展望。...
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天然石墨是一种由新制备及应用技术引领发展的新技术矿产,是支撑我国战略性新兴产业发展的重要原材料。本文分析了石墨资源及材料产业高质量发展的需求,总结了我国石墨资源及材料产业的发展现状,分析了我国石墨产业高质量发展的潜力和面临的主要问题,提出了我国石墨资源及材料产业下一步发展的目标。在此基础上,本文提出了石墨资源及材料产业高质量发展的举措,包括以石墨精深加工为中心布局技术创新体系;优化资源配置,加快发展绿色石墨企业及绿色石墨矿山;加强平台能力建设,夯实产业链供应链技术创新基础;重点突破石墨烯独特物性的专属应用,避免过度宣传。研究建议,健全我国石墨全产业链及供应链数据库,建立长期支持我国石墨产业高质量发展的政策机制,加快资源整合及“国际石墨谷”建设,规划布局创新能力平台和加强人才培养。...
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类沸石咪唑酯骨架-8(zeolitic imidazolate framework-8,ZIF-8)是一种由Zn2+和2-甲基咪唑组成的新型金属有机骨架材料,它具有孔隙率高、比表面积大、化学和热稳定性好、表面性质可调及pH诱导生物降解性等优点,这些优点赋予了ZIF-8多种功能,使其能广泛应用于气体吸附与分离、催化、药物传递等领域。近年来,研究人员通过原位合成的方法使ZIF-8可包封蛋白质、酶、核酸等生物大分子,生物大分子主要通过交联、键合与ZIF-8骨架结合,并包埋在ZIF-8晶体内部或位于其表面。ZIF-8作为运载体可递送蛋白质和酶以保持其生物学活性,提高其功能表现和稳定性;同时,ZIF-8亦可负载核酸药物使其在胞内表达用于基因治疗。综述了这些方面的研究进展和应用,并对ZIF-8在相关生物医学领域的应用进行了展望。...
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