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关键词： 环境风险评估   层次分析   模糊综合评判   电化学储能电站   风险防控  

摘要： 针对国内电化学储能电站环境风险评估的不足,通过深入分析电站及环境特征,构建了一个全面的环境风险评估体系,涵盖区域规划、周边环境、功能分区、运营管理和风险防控。采用层次分析法和模糊综合评价法,构建了电化学储能电站环境风险评估模型。该模型经长青储能电站案例验证,得出“较安全”的风险等级,与电站现状吻合,证明了评估模型的有效性。研究结果可为电化学储能电站的环境风险管理提供科学依据,对确保电站安全稳定运行具有重要意义。

关键词： 锂资源   海水提锂   膜分离技术   电化学   经济性评估  

摘要： 【目的】随着全球锂需求的迅速增长及传统矿石资源的枯竭,海水作为一种潜在的锂资源来源引起了广泛关注。研究旨在综述当前海水中锂回收的膜分离技术,探讨其在锂资源回收中的应用优势、经济性评估及面临的挑战,为未来海水提锂技术的优化提供理论支持。【方法】文章从多种膜分离技术的角度进行综述,包括纳滤(NF)膜、膜蒸馏结晶(MDC)技术、选择性离子交换膜-电渗析(ED)、选择性离子交换膜-电容去离子(CDI)技术以及其他膜技术,如支撑液膜(SLM)、离子筛膜(LISM)、离子印迹膜(IIM)。通过分析各类膜技术在海水中锂回收中的分离性能、效率以及经济性,评估它们的应用前景,并重点讨论了不同膜技术在一价离子分离中的表现。【结果】NF膜利用Donnan排斥效应和空间位阻效应能有效选择性分离锂离子,具有较高的分离效率。膜蒸馏结晶技术结合膜蒸馏和结晶过程,实现了较高的水回收率,并能有效提取锂盐。电化学膜技术通过电场驱动,展现了高效的锂回收能力。此外,SLM、LISM和IIM等新型膜材料在锂提取中也展现出较大的潜力。通过比较各技术在一价离子分离中的表现,总结出CDI技术和SLM技术对锂离子(Li^(+))具有更高的选择性。【结论】膜分离技术在海水提锂中具有重要的应用前景。不同膜技术在效率、成本及应用场景上各有优势。未来的研究应致力于提高膜材料的选择性、耐久性和经济性,同时解决膜污染和能耗问题。

关键词： 缺陷锂离子电池   容量衰减   安全准则   机械缺陷   动态冲击  

摘要： 不可避免的碰撞会导致电动汽车锂离子电池出现缺陷,为了确认碰撞后的缺陷电池能否继续使用,重点研究了缺陷电池的机械性能、电化学性能、安全边界及衰退机理。首先,使用不同的压头通过准静态加载和落锤冲击对选用的电池样品分别预制了3种典型的缺陷,即压痕、50%偏置压缩缺陷和平板压缩缺陷。随后,分别通过准静态平板压缩和充电/放电循环评估其机械和电化学响应。结果发现,缺陷电池的机械性能显著下降,包括内部短路位移、短路载荷和能量吸收能力下降。相较于无缺陷电池,缺陷电池还表现出明显的电化学性能退化,包括更严重的容量衰退。此外,通过拆解电池解释了其降解机制,基于隔膜厚度提出了电池的机械失效标准。最后,讨论了预制缺陷时的加载速度和缺陷类型对缺陷电池性能的影响。预制缺陷时的加载速度越高,缺陷电池的性能退化越严重,这与惯性效应有关。不同类型的缺陷会导致隔膜厚度和石墨脱粘的变化,从而造成电池性能不同程度的退化。

关键词： 钠离子电池   Na_(0.75)Fe_(0.25)Cu_(0.25)Mn_(0.5)O_(2)   物理化学   综合实验  

摘要： 设计了钠离子电池过渡金属氧化物正极材料的制备及其电化学性能综合教学实验,采用溶胶凝胶法制备了Na_(0.75)Fe_(0.25)Cu_(0.25)Mn_(0.5)O_(2)材料,借助XRD、SEM等现代检测分析方法,培养学生的专业实验技能和研究探索能力。利用电化学性能表征培养学生利用理论知识解决实际问题的能力。结合钠离子电池层状过渡金属氧化物正极材料组分设计这一科技前沿进展,将其设计为一个综合性、创新性和可操作性电化学综合实验,在开阔学生视野的同时提高了其理论水平、综合能力、实践能力和实验操作技能,有利于达成拔尖创新型人才的培养目标。

关键词： 天然气水合物   热力学模型   相平衡   Clausius-Clapeyron线性特征  

摘要： 准确预测含盐体系中天然气水合物的热力学稳定性,对预测水合物成藏范围、确定水合物分解域等具有重要意义。因此,综合考虑水合物晶穴非球形特征和含盐体系中电解质相互作用,建立考虑盐浓度的天然气水合物相平衡热力学模型,并与实验数据进行对比验证。研究结果表明,建立的三维相平衡曲面能有效预测天然气水合物热力学稳定性,纯水条件下的温度绝对平均相对偏差仅为0.08,且含盐条件下不超过0.15。在氯盐摩尔分数大于0.02、压力高于20 MPa时,化学因素导致p-T曲线发生平移。在压力较小时,平衡温度沿盐浓度方向的梯度剧烈变化,p-T曲线不再具有平移特性。同时,摩尔分数相同时,AlCl_(3)比其他氯盐对CH_(4)水合物的抑制作用更强。CH_(4)水合物的lnp-X-1/T三维曲面局部表现出较好的Clausius-Clapeyron线性行为,曲面整体具有非线性特征,且氯盐电解质对CH_(4)水合物的抑制效果越好,非线性特征越强。

关键词： 科教融合   物理化学   界面化学  

摘要： 为解决普通高等学校学生对物理化学课程内容理解不深入、兴趣不浓厚等问题,提升课程教学质量,以科教融合为理念,以研促教,将教学内容与国家战略发展前沿相联系,将新理论、前沿技术和教学团队科研成果融入物理化学课程理论教学。科教融合提升了教学质量和教学水平,使学生深刻理解物理化学知识点,了解其在科学研究及日常生活中的应用及重要性,激发学生学习热情,探索创新精神和科技兴邦的家国情怀。通过科教融合模式进行物理化学课程教学,达到学以致用的目的。

关键词： 中国工程院院士   商业化应用   碳捕集技术   绿色能源   低能耗   深圳大学   电化学   新策略  

摘要： 中国工程院院士、深圳大学深地科学与绿色能源研究院院长谢和平团队提出低能耗电化学碳捕集新策略,有望推动低能耗、高稳定碳捕集技术商业化应用。相关成果发表在《自然·通讯》上。

关键词： Electrocatalytic hydrogenation   Hydrogen species   ZnO   Au/ZnO   p-Nitrophenol  

摘要： ZnO-based catalysts have been widely used in hydrogenation reactions,but less attention has been paid to the electrocatalytic hydrogenation process on ZnO *** this work,the preparation of hydrogen species and the associ-ated reduction properties under electrochemi-cal processes in aqueous solutions have been in-vestigated on ZnO and Au/ZnO *** measurements of cyclic voltammetry(CV),X-ray diffraction,and electron paramagnetic resonance(EPR)confirm the formation of hydro-gen species on the interstitial sites(Hi)or on the oxygen vacancy sites(H_(O)).The hydrogena-tion reaction of p-nitrophenol(pNP)at 40μmol/L occurs on both ZnO and Au/ZnO elec-trodes,and the hydrogenation reduction performance of Au/ZnO electrode is better than that of ZnO *** show H_(O)species is much more reactive with pNP than Hi *** with the ZnO electrode,the presence of Au on ZnO promotes the formation of H_(O)species and improves the electro-reduction performance to *** results help us to un-derstand the reaction processes related to the electrochemical hydrogenation on ZnO and Au/ZnO surfaces and shed new light on the design of new catalytic hydrogenation systems.

关键词： 钛酸锂   还原氧化石墨烯   表面改性   电化学性能  

摘要： 为了得到循环稳定性和倍率性能优异的钛酸锂(LTO)负极材料,将质量浓度不同的氧化石墨烯与LTO材料进行物理混合,再通过热处理方法制备出还原氧化石墨烯包覆钛酸锂(LTO@rGO)复合材料。通过X射线粉末衍射仪、拉曼光谱仪、X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜和电化学工作站对复合材料的晶体结构、形貌和电化学性能进行表征和测试。结果表明:氧化石墨烯质量浓度为2mg/mL时,在电流密度为1C条件下,LTO@rGO复合材料初始比容量为168mAh/g,经过50次循环后容量为165.2mAh/g,具有优异的电化学性能。

关键词： 电化学分析方法   单胺类神经递质   团队开发   单胺类递质   囊泡   李鲜  

摘要： 2024年12月20日,北京大学药学院天然药物及仿生药物全国重点室李鲜婵团队在Journal of the American Chemical Society杂志刊登了题为“Single-Vesicle Electrochemistry in Fresh Brain Slices Enables In-situ Quantification of Vesicular Monoamine”(单囊泡电化学用于新鲜脑切片神经囊泡单胺类递质的原位定量检测)的研究工作。