文章-世纪中文出版社

刘小勇1 申泱2 陈济轮2 《中国航空航天科学》 2019年11期

摘要:

研究电极内高速气体冲刷和电极外高速液体冲刷排屑(气液组合高速电火花加工)的高速电火花铣削加工技术。电极管外的液体用来压缩和冷却气体介质,它能够增加气体介质的排屑能力和冷却加工间隙的能力。通过对比研究纯气体、纯液体和气液组合三种介质模式的高速电火花铣削试验,发现和气中电火花加工相比,气液组合电火花加工的材料去除率可以提高23%,宽度过切量可以减少15%,并获得相似的表面粗糙度。和液中电火花加工相比,气液组合电火花加工的优势体现在:表面粗糙度可以降低30%,宽度过切量降低50%,重铸层厚度降低82%,微裂纹明显减少。

锂离子电池的电化学阻抗谱分析研究进展下载：24 浏览：315

庄全超1 杨梓1 张蕾1 崔艳华2 《应用化学学报》 2020年11期

摘要:

锂离子电池的电化学阻抗谱（ EIS）是研究电化学系统最有力的实验方法之一，在过去的20多年中，EIS被广泛应用于锂离子电池研究和生产领域，包括研究电极界面反应机理和容量衰减机制，测定相关电极过程动力学参数和电池的健康状态、荷电状态以及电池的内阻。本文分析了锂离子电池中电极极化过程包含的3个基本物理化学过程——电子输运、离子输运和电化学反应过程，探讨了每一基本物理化学过程包含的步骤及其EIS谱特征，详细论述了与电子输运相关的基本物理化学过程——接触阻抗和感抗产生的机制；介绍了多孔电极理论及其在锂离子电池中的应用，阐述了基于多孔电极理论进行阻抗谱数值模拟的建模原理与方法。综述了石墨、硅、二元3d过渡金属氧化物、LiCoO2、尖晶石LiMn2O4、LiFePO4、尖晶石Li4Ti5O12、过渡金属氟化物材料等电极的典型阻抗谱特征和各时间常数的归属问题。最后讨论了EIS现存的问题及未来的发展方向。

物探技术在固废填埋区域勘查中的应用研究下载：67 浏览：380

周美春1 李加鹏1 李嘉义1 范秀娟1 张斌2 《中国环境保护》 2020年8期

摘要:

为快速、准确锁定违法固废填埋区域,本研究应用物探方法中的高密度电阻率法对常州市某疑似固废填埋区域进行勘探,现场共布设6条测线采集数据,运用RES2DINV进行数据反演、地形校正等,得出高密度电阻率反演结果和剖面反演解释图,最终绘制固废填埋区域推断图,并在实地进行挖掘验证,结果表明物探推断疑似固废填埋区域平面位置正确。实践证明,该方法在快速锁定固废违法填埋案件证据中具有推广价值。

有机电极材料固定化策略下载：33 浏览：306

章胜男韩东梅任山肖敏王拴紧孟跃中《应用化学学报》 2020年1期

摘要:

有机电极材料因其理论比容量高、低成本、环境友好以及分子结构可设计性强等特点，有望成为下一代可持续和多功能能量储存设备的有效电极材料。然而，根据"相似相溶"原理，该类材料极易溶解在有机电解液中，导致电池容量衰减快、循环稳定性和倍率性能也较差。目前已有许多研究致力于通过"固定化"过程解决有机电极材料的溶解问题。本综述针对有机电极材料的固定化策略展开评述，介绍了有机电极材料的固定化机理，以及各种固定化策略在不同种类有机电极材料中所起的作用，指出了有机电极材料面临的挑战，并对未来的研究和改进方向进行展望。

锂-空气二次电池关键材料与器件的设计与制备下载：57 浏览：404

刘清朝1，2 马诗喻1 徐吉静2 李中军1 张新波2 《应用化学学报》 2019年11期

摘要:

锂-空气二次电池因拥有超高的理论能量密度及巨大的应用潜力，有望替代锂离子电池成为下一代高性能化学电源.高效、稳定电极的制备以及新型锂-空气电池器件的开发是提升电池电化学性能，促进其应用的关键.针对以上问题，本文对空气正极材料的开发与设计、锂负极的修饰保护以及锂-空气二次电池器件进行了简要介绍，并对该领域进行总结展望.

电除尘器结构对除尘效率影响的数值分析下载：54 浏览：445

胡建华1 李海燕2 《中国环境保护》 2018年5期

摘要:

为了得到电除尘器结构对除尘效率的影响,基于Fluent进行数值计算,分析了除尘效率随不同电极线数、不同极板间距、不同极线间距和不同极线偏离距离的变化情况,得到,电极线越多,除尘效率越高,电压越高,电极线对效率的影响越明显；电极线间距存在一个最佳值,使得除尘效率最高；极板间距增大,使得颗粒沉降需要更长时间,不利于除尘；低速时(0.3 m/s),离子风有利于颗粒沉降,电极线的偏置使离子风的双螺旋变成单螺旋结构,更多的颗粒从线板距大的一侧流过,当电极线下移7.5 mm时,平均场强最大,除尘效率最高。

铅酸电池负极添加剂的研究进展下载：78 浏览：403

李宵波1，2 张盼盼1，2 何亚鹏1，2 黄惠1，2，3 郭忠诚1，2，3 《新材料》 2020年10期

摘要:

近年来，环境污染与化石能源日益匮乏，使得储能设备不断发展更新。电池作为新型储能设备在能源供给方面占有一定的优势。目前二次电池市场中使用最广泛的主要还是锂离子电池及铅酸电池。锂电池具有能量密度高、体积小等优点，有超越铅酸电池的趋势，但因低温容量衰减严重、高温易爆炸等缺点导致其使用受到一定的限制。而铅酸电池具有使用温度范围较宽、安全可靠以及售价低廉等优势，在工业使用方面更具有普遍性。铅酸电池在使用过程中也存在失效问题。目前铅酸电池失效模式主要起源于正负极早期容量损失、板栅腐蚀以及负极硫酸盐化等。作为混合动力汽车常用的动力来源，铅酸电池需在高倍率放电部分荷电状态(HRPSoC)下运行，此时，决定电池寿命的主要因素是负极是否失效。负极失效使得电池性能急剧下降、寿命缩短，而铅酸电池负极添加剂能够在不同程度上解决负极失效问题。本文对铅酸电池常用的负极添加剂的研究发展概况和存在的问题进行了阐述，并对其进行了展望。铅酸电池负极添加剂主要包括碳材料、导电聚合物、无机或金属氧化物等，可以提高电池负极活性物质(NAM)的利用率，改善大电流放电、低温充放电、快速充电等性能。同时碳、聚苯胺、无机或金属氧化物等材料的加入能够分担铅酸电池负极的部分充电电流，减缓大电流对负极的冲击、抑制负极铅硫酸盐化、提高电池高倍率放电部分荷电状态循环寿命、降低负极放电深度、升高电池析氢电位、降低电池失水。

锂浆料电池基础科学问题研究下载：86 浏览：498

刘丹丹1,2 陈永翀1,2 何菡1,3 何颖源1 刘昊1 张彬1,3 《应用化学学报》 2018年10期

摘要:

锂浆料电池是一种低成本、长寿命、高安全性和易回收的容量型电化学储能技术。与传统锂电池的固定粘接电极不同,锂浆料电池的储锂活性颗粒分布在浆料态的三维导电网络中,具有厚电极和可维护再生的特征。目前制约锂浆料电池应用的关键科学问题主要包括:解析不同浆料电极厚度和配比下电子-离子的混合导电机制,获得低内阻、高能量密度和功率密度的电极浆料；解析活性材料表面及浆料-集流体界面的电化学反应机制与微观结构演化规律,降低界面内阻,稳定界面特性,减少极化和容量损失；解析电池性能衰减及失效机制,优化电池在线维护与回收再生方法等。本文将从锂浆料电池的工作原理与特点、浆料电极的关键材料与混合导电机制、浆料-集流体界面与厚电极设计以及电极浆料的维护再生等方面对锂浆料电池基础关键科学问题的研究进展进行介绍。

植入式神经微电极下载：83 浏览：417

杨丹1 刘妍1 钟正祥1 田宫伟1 樊文倩2 王宇3 齐殿鹏1 《新材料》 2020年2期

摘要:

神经电极是实现人体和外部机器间信息融合的关键界面器件，是脑科学、生物电子医疗等前沿领域的技术核心。早期出现的神经电极以金属材料和半导体材料为主，这两类材料具备优越的导电性能，但其硬度远高于生物组织(相差四个数量级以上)，生物兼容性差，易引起生物组织的排异反应，导致电极失效，并且在植入和使用过程中也容易对生物组织造成损害。近年来，人们尝试利用导电聚合物、水凝胶以及碳纳米管等柔性材料替代早期的金属、半导体等刚性材料，实现柔性生物电极的制备，以解决电极与生物组织间模量不匹配的问题。从而开发出低阻抗的电极-组织界面，最小化电极植入过程中对生物组织的创伤，保证植入电极长期稳定性的同时提高了其导电性，这对于精准的神经电刺激以及高质量记录神经电生理信号来说都至关重要。目前研究的神经电极多以柔性植入式为主，它将新兴材料、微加工技术与神经工程相融合，显示出优于其他神经电极的特性，在疼痛抑制、脑机接口、人体假肢等方面获得多项成果，在临床应用方面占有重要地位。本文归纳了植入式神经微电极的研究进展，主要从刚性神经微电极、神经电极柔性化、可拉伸柔性神经电极几个方面进行介绍。分析了刚性植入式神经电极存在的问题，并引出基于新型材料的柔性植入式神经电极，提出优化方案的同时对其前景进行展望，以期为制备性能优异且稳定的植入式神经电极提供参考。

柔性锂硫电池材料:综述下载：87 浏览：417

刘建伟1 王嘉楠1，2 朱蕾1 延卫1 《新材料》 2020年1期

摘要:

近年来，随着可穿戴和便携式产品的快速发展，对柔性电子设备的需求日益增加。柔性电池作为其关键部件，得到了越来越多的研究和关注，开发具有高能量密度的柔性电池，对柔性电子设备的未来发展意义重大。锂硫电池具有较高的理论容量和能量密度，且成本低廉，是未来储能领域发展的重要前沿方向。因此，开发高性能的柔性锂硫电池更能满足未来柔性可穿戴电子器件的需求。但是，传统锂硫电池很难实现较高的柔韧性，因为其电极材料多为刚性材料，不易或不能弯曲；电解液为液态，弯曲过程中，容易发生泄漏；电池结构多为传统物理组装，材料界面结合较差。电池弯曲变形后，将丧失原有性能，或发生性能的快速衰退。鉴于此，适用于柔性锂硫电池的电极材料、固态电解质的开发及电池结构设计创新成为国内外学者研究的热点。目前，柔性电极主要采用碳纳米管、石墨烯、碳布、碳纸等碳基材料或高分子材料，在此基础上的改性材料也被广泛应用。这些材料不仅可满足设备对于机械柔性的要求，同时其多孔及大比表面积等性质有助于离子快速的迁移及界面阻抗的降低等，提高了电池整体性能。固态电解质则多采用凝胶电解质、聚合物固态电解质及无机固态电解质，其化学稳定性优良，安全性高，具有较好的柔性和可塑性。同时，根据拓扑原理，可以设计新的电池结构，如纸张叠层型、线缆型、可编织型等，降低形变过程中电池内部结构的应力变化，以满足电池的柔性要求。本文从电极材料、固态电解质及电池结构设计三方面阐述了锂硫电池柔性化研究的相关成果，分析探讨了面临的问题及未来发展方向。

柔性储能器件的电极设计研究进展下载：83 浏览：427

李一帆1 刘宇航1 孙晋蒙1 吴乾鑫1 龚昕1 杜洪方1 艾伟1 黄维1，2，3 《新材料》 2020年1期

摘要:

随着制造技术的飞速发展，便携式电子设备正朝着柔性化、轻质化、微型化及智能化方向发展，能够弯曲、折叠、扭曲、拉伸等协调变形的柔性电子设备应运而生。作为柔性电子设备的关键部件，储能器件的设计成为柔性电子实际应用必须攻克的难题。传统储能器件是刚性的，难以与柔性电子设备相适配，在变形时易造成电极材料与集流体分离，严重影响了电化学性能，甚至造成短路，产生重大的安全隐患。基于此，开发新型柔性储能器件，如柔性锂离子电池、柔性锂硫电池、柔性锂金属电池、柔性超级电容器等，已成为当今学术界和产业界研究的热点。近年来，基于本征柔性材料组装以及刚性材料柔性化设计两种方式获得的柔性储能器件取得了很大进展。金属纤维(如铝、铜)、聚合物纤维(如聚吡咯、聚苯胺)和碳基材料(如碳纳米纤维、碳纳米管、石墨烯及其复合材料)等因具有本征柔性的特征，在柔性储能器件中扮演着重要角色。其他诸如钴酸锂、钛酸锂等无机刚性材料的脆性较大，需通过合理的结构设计实现柔性。此外，柔性储能系统还需具备高容量、高效率、轻薄、安全等综合性能来满足实际的应用需求。本综述围绕本征和非本征柔性储能器件，探讨材料微观结构与器件宏观性能的构效关系，重点阐述各类柔性电极材料的制备方法、力学性能和电化学性能，并对未来柔性储能器件发展、电极材料设计面临的挑战提出了一些见解。

超紧凑型飞秒电子衍射仪的设计下载：53 浏览：377

罗端1，2，3 惠丹丹1，2 温文龙1 李立立1，2，3 辛丽伟1 钟梓源1，2，3 吉超1，2，3 陈萍1何凯1 王兴1 田进寿1，3 《现代物理学报》 2020年9期

摘要:

由于空间电荷效应的限制，产生百飞秒的极短电子脉冲是超快电子衍射技术的一大难点.同时，电子的穿透深度随着电子能量的增加而增加，而电子的散射几率却具有相反的规律.因而，除了时间分辨的提升，还需要可宽范围调节的电子能量以优化不同厚度样品对其的需求.基于此，提出并设计了一种新型超紧凑电子枪，结合均匀场阴极和可移动阳极的配置，可在10—125 k V加速电压范围内实现100 fs量级时间分辨率.通过优化设计高压电极轮廓，使得其轴上和整个阴极面的场增强因子在不同阴阳极间距下均小于约4%，从而保证了不同加速电压下最大轴上场强均可达10 MV/m量级，有效地抑制了电子脉冲的展宽效应；进一步将阳极小孔设计成可放置致密电镜载网的阶梯孔，一方面可将载网支撑的样品紧贴小孔后方放置，最大程度上缩短了电子从阴极到样品的时间弥散，同时也可以有效地减弱阳极孔对电子束的散焦效应，提升电子束的横向聚焦性能.

用于超级电容器电极的柚子皮/聚苯胺原位复合碳化材料下载：88 浏览：423

杜伟王小宁鞠翔宇孙学勤《新材料》 2019年6期

摘要:

超级电容器作为一种新兴储能设备，具有充电速度快、功率密度高、使用寿命长、工作温度范围广且绿色环保等优点，弥补了以锂电池为代表的传统化学电池和其他普通电容器在生产使用方面的不足。本工作以生活废弃物柚子皮为碳源，利用生物质热解炭化技术，在氮气保护下高温碳化柚子皮得到活性炭材料，然后采用最优质量比1∶1原位聚合制备活性炭/聚苯胺纳米复合材料，经高温再碳化获得活性炭材料，并将获得的活性炭材料制成电极，研究其电化学性能。结果表明，活性炭/聚苯胺复合材料经碳化后获得的活性炭材料比电容量可达358 F/g，电极经过2 000次的充放电循环后，电容量仍可保持初始值的95%，具有优良的循环稳定性。

电渗联合真空预压法加固吹填土现场试验研究下载：61 浏览：247

俞家锐宋永东《水资源科学研究》 2019年9期

摘要:

本文通过对温州苍南县江南围垦区内进行软基的真空预压-电渗加固现场试验,给出了真空预压法加固吹填土和真空预压-电渗联合加固吹填土的对比试验结果,分析了真空预压-电渗联合法的固结机理,并获取了一系列重要技术数据。试验表明:针对温州地区吹填土,真空预压-电渗联合法加固效果十分显著。

聚吡咯电极材料在超级电容器中的研究进展下载：89 浏览：424

张苗苗刘旭燕钱炜《新材料》 2018年11期

摘要:

聚吡咯是导电稳定性最好的导电聚合物之一。因其制备方式简单、环境友好、导电率高、电容性好及独特的掺杂性，制备聚吡咯复合材料以提高电极材料的稳定性成为超级电容器导电聚合物基电极材料的热点研究方向。综述了近年来聚吡咯电极材料及其与碳基材料、金属氧化物材料等二元、三元复合电极材料应用于超级电容器中的研究进展，介绍了聚吡咯的电荷储存机制、聚合机理、制备方法等，指出了当前超级电容器聚吡咯及其复合电极材料的热点研究领域，并且展望了其发展前景。

高性能电解水电极催化材料的设计及产品工程下载：91 浏览：494

彭立山魏子栋《应用化学学报》 2018年2期

摘要:

随着市场竞争的加剧,以产品需求为导向精确定制符合需求的化学品成为化学工程研究发展的探索新方向。电解水制氢是生产高纯氢气并转换储存大规模可再生能源的一种有效方法。为实现高效的电-氢气转换效率,高性能的电解水析氢析氧电极是必不可少的。电解水电极材料具有复杂的化学组成及多层次的结构,其中电极表面催化材料的物理化学性质和形貌结构是决定电解水性能的最主要因素。本文结合本课题组在电解水催化方面的研究工作,综述了近几年国内外电解水电极催化材料的最新研究进展,阐述了电解水电极催化材料以反应机理为导向的催化剂设计理论、以产品性能为导向的催化剂设计方法学(包括纳米结构构筑、晶面调控、载体复合、晶相调节、杂原子掺杂、合金化和聚合物表面修饰)及应用,针对化学产品工程的发展与需要,介绍了电解水电极催化材料跨越分子尺度、微纳结构及合成应用的产品设计和产品工程研究的关键科学问题和发展方向。

液体电极上辉光放电丝的运动特性研究下载：56 浏览：426

李雪辰耿金伶贾鹏英吴凯玥贾博宇康鹏程《现代物理学报》 2019年10期

摘要:

大气压液体电极放电在生物医疗、化学降解、环境保护等众多方面具有广泛的应用前景，引起了研究者的关注.本文利用直流电压激励棒-水电极装置，在6 mm气隙间产生了大气压辉光放电.研究发现，随着电流的增大，放电由锥状转变成柱状，且此过程中水面上放电环的直径先增大后减小.利用高速照相机对放电进行研究，发现锥状放电是由单个放电丝旋转形成的.通过测量放电的伏安特性，表明放电处于正常辉光机理.利用光谱学方法，研究了不同电流下的振动温度、转动温度和谱线强度比I391.4/I337.1，发现它们均随电流的增加而增大.根据气体放电理论，分析和解释了放电丝的运动机理，并对水面上放电环直径随电流的变化关系进行了解释.这些结果对于大气压液体电极放电的理论研究和实际应用均具有一定参考价值.

氧化钒作锂离子电池正极材料的研究进展下载：86 浏览：453

梁兴高国华吴广明《新材料》 2018年4期

摘要:

V2O5具有独特的层状结构，适合于锂离子的存储，与传统的锰酸锂、钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料相比，具有高的理论比容量、功率密度以及价格低廉、原材料丰富等优势，在作为锂离子电池正极材料方面备受关注。但V2O5低的固有电导率及锂离子扩散系数，导致其容量保持率低和倍率性能差；此外，充放电过程中反复的相变会引起结构的不稳定，而且氧化钒会部分溶于电解液，因此表现出差的循环性能。正是由于这些制约因素的存在，对V2O5的固有缺陷进行改性研究以提高氧化钒正极材料的电化学性能成为重要的研究热点。将氧化钒进行纳米化以增大比表面积和缩短离子扩散距离，同时通过复合、掺杂改性等方法提高材料的导电性和循环稳定性，从而使V2O5正极材料表现出优异的电化学性能成为可能。文章从氧化钒电极材料纳米化，在纳米化的基础上复合导电材料，调节工作电压窗口，掺杂金属离子这四类方法阐述对氧化钒电化学性能的改善，以及各种方法对电极电化学性能的影响。

同面多叉指电极结构的电容式三维力触觉传感器设计下载：18 浏览：462

孙英1,2 刘非1,2 翁玲1,2 陈铮1,2 苑子鹏1,2 《传感器研究》 2020年6期

摘要:

为了解决普通同面电极结构触觉传感器灵敏度低和初始电容小的问题,提出了同面多叉指电极结构的柔性电容式触觉传感器设计方案。该传感器利用电场的边缘效应,通过改变介质层的相对介电常数实现电容的变化。对叉指电极和普通同面电极的电场分布进行了COMSOL仿真分析,对所提出的传感器分别进行了仿真分析和实验验证。结果表明,该传感器不仅提高了同面电极结构触觉传感器的灵敏度和初始电容,还可实现0～10 N量程的三维力检测,且法向和切向的平均灵敏度分别为0.0186N-1和0.0103N-1。

木犀草素在离子液体修饰碳糊电极上的电化学行为研究下载：32 浏览：334

尚永辉孙家娟孙晓梅彭怡婷古元梓《化学研究前沿》 2019年12期

摘要:

制备了N-丁基吡啶三氟甲磺酸盐离子液体修饰碳糊电极,研究了木犀草素在N-丁基吡啶三氟甲磺酸盐([BPy]OTF)修饰碳糊电极上的电化学行为。实验发现,在pH=3.0的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲体系中,木犀草素在0.6221 V和0.4267 V处产生一对明显的氧化,还原峰,电流信号分别是裸电极的2.06倍,5.8倍,表明[BPy]OTF对木犀草素具有一定的催化增敏效果,木犀草素在修饰电极上的电极过程为2质子2电子转移过程,在此基础上研究了木犀草素与牛血清蛋白之间的相互作用。

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