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固体氧化物燃料电池支撑体研究进展
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作者 王亚丽 李晓艳 +6 位作者 孙航宇 付云枫 刘召波 杜国山 刘君 陈宋璇 胡蒙蒙 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第7期2590-2601,共12页
固体氧化物燃料电池(SOFC)可以直接将燃料的化学能转换为电能,具有环保无污染、发电效率高、燃料适应性广等独特优势,被认为是高效的绿色燃料电池技术。支撑体作为SOFC的核心组成部件,对于电池的机械强度、组装工艺和电化学性能起着至... 固体氧化物燃料电池(SOFC)可以直接将燃料的化学能转换为电能,具有环保无污染、发电效率高、燃料适应性广等独特优势,被认为是高效的绿色燃料电池技术。支撑体作为SOFC的核心组成部件,对于电池的机械强度、组装工艺和电化学性能起着至关重要的作用。本文通过对近期相关文献的探讨,按照支撑体的主体结构分类,主要介绍了电解质支撑体、电极支撑体(阳极支撑体和阴极支撑体)和金属支撑体的材料组成、作用特点及制备方法,重点综述了不同结构的支撑体的研究现状,详细分析了影响支撑体材料选择和电池性能的关键因素。结合已有的研究报道,明确指出了提高电解质支撑体的强度和减薄电解质支撑体的厚度、稳定阳极支撑体的结构和抑制阳极支撑体的积碳、降低阴极支撑体的浓差极化、增加金属支撑体的抗氧化性和改善金属支撑体的适配性、同步开发与各支撑体结构相匹配的SOFC关键材料是当前及未来的研究重点,也是实现SOFC低温化、低成本和长期稳定运行的关键。本文为SOFC的进一步发展提供了借鉴和参考。 展开更多
关键词 固体氧化物燃料电池(SOFC) 支撑体结构 电池性能
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固体氧化物燃料电池电解质材料研究进展
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作者 王亚丽 孙航宇 +4 位作者 李晓艳 李明川 付云枫 杜国山 陈宋璇 《中国有色冶金》 北大核心 2025年第3期36-46,共11页
固体氧化物燃料电池(SOFC)电解质作为离子传输的重要载体,直接决定着SOFC的运行温度和电化学效率。根据SOFC的运行温度电解质材料分为高温电解质(>850℃)、中温电解质(650~850℃)和低温电解质(<650℃)。氧化钇稳定氧化锆(YSZ)是... 固体氧化物燃料电池(SOFC)电解质作为离子传输的重要载体,直接决定着SOFC的运行温度和电化学效率。根据SOFC的运行温度电解质材料分为高温电解质(>850℃)、中温电解质(650~850℃)和低温电解质(<650℃)。氧化钇稳定氧化锆(YSZ)是高温电解质中应用最多的离子传导型电解质,其氧离子电导率偏低,高温运行条件下电池寿命短;氧化钪稳定氧化锆(ScSZ)和LaGaO_(3)基电解质都适用于中温SOFC,ScSZ电解质因原材料成本较高限制了其商业化应用,LaGaO_(3)基电解质由多种元素合成制备,容易引入杂质相,进而增大材料内阻;氧化铈基(GeO_(2))材料和具有立方萤石型结构的氧化铋(δ-Bi_(2)O_(3))材料在低温环境中具有稳定的离子电导率,然而,这两种材料在氧化还原气氛下易被还原,从而导致SOFC电池内部短路;BaCeO_(3)基质子传导型电解质的研发尚处于初级阶段,其掺杂改性机理复杂,仍需要进行深入理论分析。未来,降低电解质材料使用温度、稳定电解质材料晶相结构、提高电解质材料离子电导率和降低电解质材料的制备成本是SOFC电解质研究和发展的重要方向。 展开更多
关键词 固体氧化物燃料电池(SOFC) 电解质 运行温度 离子电导率 晶相结构 制备成本 薄膜制备
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黏土锂矿资源开发技术的研究进展
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作者 王宇 付云枫 +4 位作者 张海洋 周博 刘召波 魏甲明 严大洲 《中国有色冶金》 北大核心 2025年第1期42-51,共10页
自然界含锂黏土矿物主要有锂云母(多锂云母和三锂云母)、锌华粒岩、镁铝云母、硅铝云母、锂云母等,本文综述了含锂黏土矿物的结构和性质以及酸化法、碱化法等处理工艺的对比,研究指出多数含锂黏土矿物具有2∶1的层状结构,即两层硅氧四... 自然界含锂黏土矿物主要有锂云母(多锂云母和三锂云母)、锌华粒岩、镁铝云母、硅铝云母、锂云母等,本文综述了含锂黏土矿物的结构和性质以及酸化法、碱化法等处理工艺的对比,研究指出多数含锂黏土矿物具有2∶1的层状结构,即两层硅氧四面体之间夹着一层铝氧八面体,这种结构为锂离子的嵌入提供了空间。锂离子能够通过矿化作用或同构替代的方式固定在矿物晶体的层间位置,从而实现锂的富集。目前,针对含锂黏土矿物的处理工艺主要包括酸化法和碱化法。酸化法与碱化法其原理都是利用酸或碱与矿物中的锂发生化学反应,使锂离子从矿物结构中解离出来,进而实现锂的提取。然而,这类方法也存在一些亟待解决的问题。在反应机制方面,目前对酸与矿物相互作用的微观过程理解还不够深入,这限制了进一步优化工艺的可能性。在过程优化上,如何提高锂的提取率、降低酸的用量以及缩短反应时间等都是需要研究的方向。设备设计方面,现有的设备可能无法完全适应酸化法的特殊要求。此外,试剂回收和废物处理也是制约酸化法大规模应用的重要因素。因此,如何高效回收试剂、安全处理废物是未来需要重点攻克的难题。 展开更多
关键词 含锂黏土矿物 锂云母 酸化法 碱化法 试剂回收 废物处理
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Clinical significance of CD45 and CD200 expression in newly diagnosed multiple myeloma patients
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作者 LONG Xinyi LIU Jing +2 位作者 HU Rong WANG Chen fu yunfeng 《中南大学学报(医学版)》 北大核心 2025年第4期545-559,共15页
Objective:Multiple myeloma(MM)is a hematologically malignant clonal plasma cell disease.This study aims to explore the association between immunophenotypes and prognosis in patients with MM,to determine whether the ex... Objective:Multiple myeloma(MM)is a hematologically malignant clonal plasma cell disease.This study aims to explore the association between immunophenotypes and prognosis in patients with MM,to determine whether the expression of CD45 and CD200 is related to the prognosis of newly diagnosed MM(NDMM)patients,and to evaluate the significance of the combined expression of CD45 and CD200 in NDMM.Methods:A total of 123 NDMM patients admitted to Shengjing Hospital of China Medical University from July 2015 to August 2019 were enrolled.Five key immunophenotypic markers(including CD38,CD138,CD45,CD56,and CD200)were screened through flow cytometry and identified using random forest analysis and univariate Cox regression analysis.Patients were divided into 3 groups:Group A,CD45 and CD200 double-positive;Group B,CD45 or CD200 single-positive;Group C,CD45 and CD200 double-negative.Kaplan-Meier curves were used to analyze overall survival(OS)and progression-free survival(PFS)across groups.Multivariate Cox regression was performed to evaluate prognostic factors,and a nomogram was constructed based on these results.Results:The OS and PFS of single-positive groups for CD38,CD138,CD45,CD56,and CD200 were all shorter than those of their respective single-negative groups(all P<0.05).Significant differences were observed in OS(P<0.001)and PFS(P=0.001)among Groups A,B,and C.Group A had shorter OS and PFS(all P=0.001)compared to the Group B+C(cases from Group B and Group C were combined).CD45 and CD200 double-positive was an independent prognostic factor for NDMM[hazard ratio(HR)=2.178,95%confidence interval(CI)1.048 to 4.529;P=0.037].The nomogram and calibration curves constructed from multivariate Cox regression analysis demonstrated good concordance(concordance index=0.706;95%CI 0.661 to 0.751).Conclusion:NDMM patients with double-positive expression of CD45 and CD200 have significantly shorter OS and PFS.Compared with the use of either marker alone,the combined assessment of CD45 and CD200 may provide better prognostic stratification for MM patients. 展开更多
关键词 CD45 CD200 multiple myeloma PROGNOSIS flow cytometry
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全产业链贯通布局下钒液流电池长时储能发展思考 被引量:3
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作者 魏甲明 陈宋璇 +4 位作者 付云枫 刘召波 曹迪 周博 刘海 《中国有色冶金》 CAS 北大核心 2024年第3期7-18,共12页
清洁能源的发展和“双碳”目标的实施推动了能源结构调整和电网系统升级,这必将催生巨大的万亿长时储能需求,麦肯锡预测2030年全球可再生能源占比将升至60%~70%,长时储能比2025年增加5~10倍(预计2025年30~40 GW)。全钒液流电池相比其他... 清洁能源的发展和“双碳”目标的实施推动了能源结构调整和电网系统升级,这必将催生巨大的万亿长时储能需求,麦肯锡预测2030年全球可再生能源占比将升至60%~70%,长时储能比2025年增加5~10倍(预计2025年30~40 GW)。全钒液流电池相比其他电化学储能具有安全长寿、灵活可靠、资源丰富等优点,2018~2023年国家和地方发布了多项清洁能源储能配置标准的政策性文件,在此背景下钒储能电池行业企业持续高速增长,行业集中度提升,宏观领域表现为我国钒储能产业正处在加速发展期。目前,钒储能电池总体成本较高,主要原因是钒原料价格高,降低成本的核心环节是钒资源提取成本和电解液生产制造成本。中国恩菲研发的短流程制备钒电解液技术相对于传统钒电解液制备技术具有流程短、钒利用率高的特点,制造成本降低了30%~50%,后期随着钒资源开发和新工艺的研发成功,钒储能产业降本优势将愈发突出。在国家政策支持下,钒液流电池储能系统有望在短期内实现规模化、商业化应用,成为储能领域的重要选择。未来,钒液流电池储能系统仍需从多方面进行优化,如重视技术创新和研发、健全回收利用体系等,以实现钒液流电池长时储能产业的可持续发展。 展开更多
关键词 钒液流电池 长时储能 清洁能源开发 新能源配储 制造成本 储能技术 钒电解液制备
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冷径向锻造身管壁厚方向变形不均匀性研究 被引量:5
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作者 徐宝池 石必坤 +3 位作者 樊黎霞 杨晨 扶云峰 董雪花 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期13-20,共8页
为分析冷径向锻造身管壁厚方向变形的不均匀性,通过有限元软件、力学拉伸试验和织构研究了身管壁厚方向的变形场、力学性能和织构组分。研究结果表明:身管成形过程中,外表层和中间层材料存在较大剪切应力,受剪切应力的影响,身管壁厚方... 为分析冷径向锻造身管壁厚方向变形的不均匀性,通过有限元软件、力学拉伸试验和织构研究了身管壁厚方向的变形场、力学性能和织构组分。研究结果表明:身管成形过程中,外表层和中间层材料存在较大剪切应力,受剪切应力的影响,身管壁厚方向各层材料流动速度不一致,引起身管锻造变形不均匀;受变形不均匀的影响,在身管中间层和外表层材料形成剪切织构({112}111,{110}001),导致锻后身管壁厚方向轴向强度性能存在明显差异,表现为外表层和中间层强度较低,内表层强度较高。为对锻后身管壁厚方向变形不均匀性进行控制,通过控制变量法分析了锻造比、尾端压强、轴向进给速度、锤头锻打频率和锤头角度对身管中间层剪切应力分布的影响规律。分析结果表明:选用较高的轴向进给速度和较小的锤头入口角可以降低成形身管壁厚方向的变形不均匀性。 展开更多
关键词 身管武器 冷径向锻造 身管成形 变形不均匀性 力学性能
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变形量对冷径向锻造身管力学性能各向异性的影响 被引量:5
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作者 徐宝池 杨晨 +3 位作者 樊黎霞 扶云峰 任青松 董雪花 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2020年第5期81-85,共5页
研究了变形量对5.8 mm口径冷径向锻造身管力学性能各向异性的影响。实验结果表明:经冷径向锻造身管力学性能呈现明显的各向异性,较大变形量(38%和41%)成形身管的力学性能各向异性程度低于较小变形量(27%和34%)成形身管;有限元和织构分... 研究了变形量对5.8 mm口径冷径向锻造身管力学性能各向异性的影响。实验结果表明:经冷径向锻造身管力学性能呈现明显的各向异性,较大变形量(38%和41%)成形身管的力学性能各向异性程度低于较小变形量(27%和34%)成形身管;有限元和织构分析结果表明:身管成形过程中存在较大剪切应力,受剪切应力的影响形成剪切织构({112}〈111〉和{110}〈001〉),弱化了身管的轴向强度;变形量为41%时,身管延伸率各向异性程度明显增大,导致成形身管内部容易产生轴向裂纹缺陷。 展开更多
关键词 径向锻造 变形量 各向异性 织构
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固体氧化物电解池的发展及研究现状 被引量:3
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作者 李晓艳 李星 +4 位作者 魏甲明 付云枫 陈宋璇 王玮玮 刘召波 《中国有色冶金》 CAS 北大核心 2024年第2期1-12,共12页
固体氧化物电解池(SOEC)可以高效、清洁地与可再生能源进行耦合并将其转化为化学能,是一种高效、环保的能量转化装置,但是存在长期运行性能衰减问题,这个问题也是固体氧化物电解水制氢实现大规模商业化的关键所在。本文简要介绍了SOEC... 固体氧化物电解池(SOEC)可以高效、清洁地与可再生能源进行耦合并将其转化为化学能,是一种高效、环保的能量转化装置,但是存在长期运行性能衰减问题,这个问题也是固体氧化物电解水制氢实现大规模商业化的关键所在。本文简要介绍了SOEC的发展历程、类别及其组成和运行原理;详细阐述了该项技术的优、缺点及运行成本;重点对SOEC性能衰减的因素进行了分析,SOEC的组成、运行模式、连接板材料及运行条件等是造成性能衰减的主要因素;最后通过论文和专利数量分析了固体氧化物电解池的研究现状和未来发展趋势,认为虽然固体氧化物燃料电池(SOFC)发展较为成熟,但迫于目前环境需求,为了充分利用清洁能源,降低碳排放,SOEC制氢技术的大规模商业化必然是未来行业的发展方向,目前SOEC性能的稳定及低成本制备是该技术发展面临的主要问题。 展开更多
关键词 固体氧化物电解池(SOEC) 制氢技术 电解池性能 制备成本 固体氧化物燃料电池(SOFC) 储能电池 清洁能源
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身管弹膛和线膛同锻时下沉段皱褶试验研究及其预测 被引量:4
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作者 童维 杨晨 +3 位作者 杨宇召 扶云峰 陈晓萍 樊黎霞 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期865-873,共9页
身管弹膛和线膛同锻技术可用径向精锻工艺同时锻出弹膛和线膛,将彻底解决身管弹膛和线膛的同轴度问题,改善坡膛部位的表面粗糙度。为提高身管内膛的加工质量,以身管弹膛和线膛同锻为对象,研究下沉段和锻造段产生的褶皱以及演变情况。通... 身管弹膛和线膛同锻技术可用径向精锻工艺同时锻出弹膛和线膛,将彻底解决身管弹膛和线膛的同轴度问题,改善坡膛部位的表面粗糙度。为提高身管内膛的加工质量,以身管弹膛和线膛同锻为对象,研究下沉段和锻造段产生的褶皱以及演变情况。通过对身管径向锻打试验和形貌试验分析处理,发现弹膛和线膛同锻时:下沉段将会产生褶皱,并且褶皱随着变形的增加,深度不断加深;当进入锻造段后,部分皱褶被打平,变成了身管微裂纹。应用有限元分析软件Abaqus对身管锻打过程进行仿真,发现锻打过程中下沉段径向应变εr和周向应变εθ的比值εr[]εθ为定值,不同锻打工艺参数下应变比值不同。研究结果表明:身管下沉段单次锻打产生的褶皱深度Δdw可以用径向应变εr和周向应变εθ的比值εr[]εθ来表示,拟合的关系式为Δdw=0.0588εr[]εθ+0.0521;结合锻打所需的锤数可以预测出下沉段结束位置的皱褶深度,皱褶深度的预测有助于防止褶皱在锻造段挤压形成锻造身管的微裂纹。 展开更多
关键词 身管 弹膛和线膛同锻 皱褶 应变比 皱褶深度预测
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高纯金属钪制备研究进展 被引量:2
10
作者 刘召波 付云枫 +4 位作者 陈宋璇 王玮玮 周博 李明川 翟雯洋 《中国有色冶金》 CAS 北大核心 2024年第1期47-52,共6页
稀土元素钪是一种重要的稀土元素,广泛应用于合金、陶瓷等结构材料及燃料电池电解质、射频滤波器等功能材料领域。本文以高纯金属钪的制备工艺展开探讨,先后介绍了氟化钪、无水氯化钪的制取方法,然后详细阐述了卤化钪的金属热还原工艺... 稀土元素钪是一种重要的稀土元素,广泛应用于合金、陶瓷等结构材料及燃料电池电解质、射频滤波器等功能材料领域。本文以高纯金属钪的制备工艺展开探讨,先后介绍了氟化钪、无水氯化钪的制取方法,然后详细阐述了卤化钪的金属热还原工艺和粗钪高温真空蒸馏提纯中不同杂质的处理方法,接着探讨了金属钪深度除杂相关的区熔、电迁移、真空电子束熔炼技术。最后指出,无水氯化钪镁热还原制备金属钪相比氟化钪钙热还原技术具有温度低、环境友好、成本小等优势。未来,金属钪的制备研究可集中于金属热还原无水氯化钪进行,通过多次高温真空蒸馏和电子束熔炼脱除杂质元素,使高纯金属钪产品纯度达到4 N甚至5 N级别。真空电子束熔炼、接力区熔法等技术在超高纯金属钪及其他稀土金属的制备领域具有广阔的发展前景。 展开更多
关键词 金属钪 氟化钪 氯化钪 金属热还原 真空蒸馏 稀土金属 真空电子束熔炼
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精锻成形身管力学性能预测分析与工艺优化 被引量:4
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作者 毕梦凡 方峻 +3 位作者 樊黎霞 扶云峰 任青松 张必良 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2020年第5期161-165,共5页
分析了锻造过程参数对锻后身管力学性能的影响,提出并优化了基于多参数响应面的身管力学性能预测模型,结合响应面曲面方程、边界约束条件与设计规范约束条件建立综合力学性能目标函数,采用非线性约束优化锻造过程参数。通过对模型预测... 分析了锻造过程参数对锻后身管力学性能的影响,提出并优化了基于多参数响应面的身管力学性能预测模型,结合响应面曲面方程、边界约束条件与设计规范约束条件建立综合力学性能目标函数,采用非线性约束优化锻造过程参数。通过对模型预测与实际误差分析验证力学性能模型的准确性,总结了精锻成形身管力学性能指标的设计要求,并得出锻造比参数的设计取值范围,为精锻过程下压量的范围提供设计标准。 展开更多
关键词 精锻成形 锻造比 响应面 非线性优化 力学性能
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固体氧化物燃料电池直接内重整的模型研究进展
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作者 孙航宇 李卓华 +4 位作者 王亚丽 李晓艳 付云枫 杜国山 陈宋璇 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1277-1292,共16页
固体氧化物燃料电池(SOFCs)是一种通过电化学氧化反应直接将化学能高效率地转化为电能的装置,在大规模发电、联产以及一体化燃料升级等可再生能源系统领域具有广阔的市场前景。为进一步拓宽SOFCs的应用场景,降低运行成本,直接内重整(DIR... 固体氧化物燃料电池(SOFCs)是一种通过电化学氧化反应直接将化学能高效率地转化为电能的装置,在大规模发电、联产以及一体化燃料升级等可再生能源系统领域具有广阔的市场前景。为进一步拓宽SOFCs的应用场景,降低运行成本,直接内重整(DIR)技术可将CH4等烷烃类物质在阳极催化生成H2,减少了燃料预处理要求且提高了转化效率,是目前SOFCs研究领域的热点之一。为了优化该技术的系统设计和操作条件,模型模拟的研究可显著减少实验工作量,并为其提供理论支撑和指导性建议。通过DIR-SOFC系统的模型模拟,结合场分布、动力学参数等,可以量化评估系统内的反应,从而了解其物理、化学过程的复杂性。本文总结了DIR-SOFC建模工作的现状,介绍了体积平均模型和针对微观结构的模型;重点讨论多尺度数学模型,对现有研究中的反应动力学过程描述、“能量-质量-动量”平衡方程、“1D-2D-3D”DIR-SOFC单元描述等进行了综述,能更好地评估变量对DIR的影响;对DIR-SOFC模型中不同液体燃料的重整反应及相关的反应动力学参数进行总结;指出现有模型的不足,并对DIR-SOFC系统模型的未来发展进行展望,使模型更加精准。 展开更多
关键词 固体氧化物燃料电池 直接内重整 模型模拟 甲烷重整模型
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