催化裂化灵活-低碳-智能化生产新技术 被引量：1

1

作者 赵云鹏 石孝刚 +2 位作者 蓝兴英 高金森 徐春明 《石油炼制与化工》 北大核心 2025年第5期134-141,共8页

流化催化裂化(FCC)一直是我国重质油轻质化的关键工艺之一,在成品油需求逐渐达峰的背景下,FCC成为炼油厂实现“减油增化”的重要工艺。在如今原料供给逐渐重质化和产物需求逐渐轻质化的要求下,FCC工艺的发展面临多重挑战:原料高效深度... 流化催化裂化(FCC)一直是我国重质油轻质化的关键工艺之一,在成品油需求逐渐达峰的背景下,FCC成为炼油厂实现“减油增化”的重要工艺。在如今原料供给逐渐重质化和产物需求逐渐轻质化的要求下,FCC工艺的发展面临多重挑战:原料高效深度转化、绿色低碳及智能化长周期运行。围绕这些挑战,中国石油大学(北京)通过技术理论创新、工艺路线重构和人工智能(AI)+计算流体力学(CFD)智能保障持续优化升级FCC工艺。总结了乳化进料和汽提强化技术、FCC结焦跑剂智能预测预警技术和再生烟气CO 2原位富集技术,并在此基础上对FCC工艺的进一步发展提出展望。 展开更多

关键词 流化催化裂化 高效深度转化 绿色低碳 人工智能 计算流体力学

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2024年中国成品油行业运行特点及2025年展望

2

作者 孙仁金 李慧慧 于楠 《现代化工》 北大核心 2025年第5期1-7,共7页

2024年国内成品油市场表现较疲软:全年炼油能力维持高位,行业平均开工率小幅跌落;原油加工量整体维持稳健,成品油产量小幅下滑;成品油出口同比下降,表观消费量由增转降,但煤油消费出现明显增长;独立炼厂汽柴油产销率高位震荡,成品油商... 2024年国内成品油市场表现较疲软:全年炼油能力维持高位,行业平均开工率小幅跌落;原油加工量整体维持稳健,成品油产量小幅下滑;成品油出口同比下降,表观消费量由增转降,但煤油消费出现明显增长;独立炼厂汽柴油产销率高位震荡,成品油商业库存整体下跌;国际原油价格波动性下降,成品油批发价格震荡走低。多项成品油相关管理办法、制度出台,规范成品油市场运行,助力炼油行业节能降碳,推动成品油行业高质量发展。2025年,国内成品油行业管理更为规范,炼油产能继续维持高位,成品油产量或将达到峰值,表观消费量延续走低态势,市场供需压力仍存,国际原油价格将整体下移,预计Brent、WTI原油均价在67~77美元/桶和62~72美元/桶的范围。 展开更多

关键词 成品油 市场改革 能源监管 碳双控

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国际海上CO_(2)封存技术标准体系对比及启示

3

作者 芮振华 董洁 +5 位作者 于航 李阳 崔云峰 孔冠金 胡婷 刘香凝 《钻采工艺》 北大核心 2025年第5期38-48,共11页

CO_(2)地质封存是实现双碳目标的关键技术之一,而海洋碳封存作为其重要分支,具有广阔的潜力和前景。规范化封存技术对于指导CO_(2)商业化封存项目具有重要意义,文章系统梳理了现阶段国内外海上CO_(2)封存发展进程与标准现状,探讨了国内... CO_(2)地质封存是实现双碳目标的关键技术之一,而海洋碳封存作为其重要分支,具有广阔的潜力和前景。规范化封存技术对于指导CO_(2)商业化封存项目具有重要意义,文章系统梳理了现阶段国内外海上CO_(2)封存发展进程与标准现状,探讨了国内外技术标准特点与差异性,并分析了国外有益经验对我国的启示。研究结果表明,国外在激励机制与政策法规方面较为完善,对技术研发资金投入大;国际国外标准研发起步早,现有标准能够满足CO_(2)地质封存项目全流程技术要求,而国内现行国家级标准少,且缺乏风险管理规范,各方机构单位应积极补充这一空缺;最后从法律法规、技术创新与标准体系角度为我国封存技术与标准建设提供了系统的发展建议,以推动我国封存项目大规模应用,从而高效实现碳达峰碳中和目标。 展开更多

关键词 CO_(2)地质封存 海洋碳封存 政策法规 标准建设

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低碳智慧化工发展现状、问题及对策

4

作者 周昕洁 于楠 +1 位作者 孙仁金 徐春明 《现代化工》 北大核心 2025年第9期1-6,共6页

在可持续发展背景下,低碳智慧化工受到广泛关注。中国在此方面已取得一定进展,但仍面临政策支持不足、技术创新能力弱、国际合作待加强、产品结构不合理与公众低碳意识低等诸多挑战。概述了国内外低碳智慧化工发展现状,分析了中国化工... 在可持续发展背景下,低碳智慧化工受到广泛关注。中国在此方面已取得一定进展,但仍面临政策支持不足、技术创新能力弱、国际合作待加强、产品结构不合理与公众低碳意识低等诸多挑战。概述了国内外低碳智慧化工发展现状,分析了中国化工实践问题,提出了构建“1+3”联动机制模式优化路径,包括成立发展协调组、构建技术攻关联合协作体、打造技术转化联盟等,以推动中国低碳智慧化工政策有效实施,促进化工行业低碳、智慧、可持续发展。 展开更多

关键词 低碳 智慧化 化工行业 发展现状 对策建议

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海上碳封存国内外发展现状、挑战及对策研究

5

作者 李阳 芮振华 +2 位作者 林绿 胡婷 赵清民 《钻采工艺》 北大核心 2025年第5期1-9,共9页

海上碳封存作为碳捕集利用与封存(CCUS)体系的重要组成部分,是我国沿海工业密集区实现大规模减排的关键路径。文章系统梳理了国内外海上碳封存的发展背景、政策支持、资源禀赋、示范项目、技术进展、投融资模式及国际合作等现状,剖析了... 海上碳封存作为碳捕集利用与封存(CCUS)体系的重要组成部分,是我国沿海工业密集区实现大规模减排的关键路径。文章系统梳理了国内外海上碳封存的发展背景、政策支持、资源禀赋、示范项目、技术进展、投融资模式及国际合作等现状,剖析了中国海上碳封存在政策监管、技术工程、市场机制等方面存在的挑战,进而提出了包括完善法规体系、攻克关键技术、推动集群化应用及创新金融机制、加强人才培养等多维度的对策建议。研究认为,加快海上碳封存规模化与系统化布局是我国实现“双碳”目标、引领CCUS技术发展的关键突破口。 展开更多

关键词 海上碳封存 碳中和 工程示范 政策体系

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CO_(2)地质利用与封存中碳迁移及其相态分布规律 被引量：6

6

作者 胡婷 芮振华 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期56-67,共12页

CO_(2)地质利用与封存技术是“双碳”战略下重要的碳减排手段,前人的研究多集中于地质利用方面,而对地层的碳封存潜力尤其是CO_(2)矿化潜力的定量评价存在不足。为此,通过程序开发手段,将闪蒸计算加入开源的反应溶质运移模拟软件中,利... CO_(2)地质利用与封存技术是“双碳”战略下重要的碳减排手段,前人的研究多集中于地质利用方面,而对地层的碳封存潜力尤其是CO_(2)矿化潜力的定量评价存在不足。为此,通过程序开发手段,将闪蒸计算加入开源的反应溶质运移模拟软件中,利用改进后的软件建立了松辽盆地大情字井油田H59区块的三维地质模型,通过历史拟合注采过程校正模型地层参数,最后采用校正后模型量化表征了不同注入阶段及注采结束后CO_(2)迁移与相态转化的时空演化过程。研究结果表明:①在油藏CO_(2)混相驱条件下,CO_(2)在注入井端的小范围内呈现气相,在接触到油相前缘后,CO_(2)受浮力影响减弱,在垂向上逐渐趋于均匀分布,并向开采井端均匀推进;②气水同注阶段与注气阶段均有超过70%注入的CO_(2)溶解于油相,但气水同注阶段溶解于水相的CO_(2)含量明显增加;③注采结束后的相态演化特征表现为溶解水相CO_(2)逐渐转变为矿物相,而溶解油相CO_(2)存在转变为游离态气相的趋势;④注采结束后,主要矿化过程为绿泥石及铁白云石溶解产生铁、钙离子,与碳酸根离子结合构成方解石和菱铁矿等沉淀矿物(固碳矿物),而主要溶解矿物有钾长石、钙蒙脱石、铁白云石及绿泥石。结论认为,基于现场实测数据,利用嵌入闪蒸计算的CO_(2)地质利用与封存组分模拟软件,提高了对CO_(2)迁移及分布相态规律的进一步认识,研究结果对实现注CO_(2)高效提高采收率与封存具有重要指导意义。 展开更多

关键词 CO_(2)地质利用与封存 软件开发 碳迁移 CO_(2)分布相态 矿物固相封存

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催化裂化再生器二氧化碳原位富集工艺研究 被引量：1

7

作者 黎春霖 赵云鹏 +2 位作者 石孝刚 蓝兴英 高金森 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期208-217,共10页

催化裂化装置的碳排放占炼油厂全部碳排放的30%~50%,再生烟气作为二氧化碳(CO_(2))的主要来源,具有烟气流量大、CO_(2)浓度低的特点,导致传统的再生燃烧后捕集工艺操作成本高。为高效低成本捕集CO_(2),结合再生烟气处理流程特点,提出了... 催化裂化装置的碳排放占炼油厂全部碳排放的30%~50%,再生烟气作为二氧化碳(CO_(2))的主要来源,具有烟气流量大、CO_(2)浓度低的特点,导致传统的再生燃烧后捕集工艺操作成本高。为高效低成本捕集CO_(2),结合再生烟气处理流程特点,提出了再生器CO_(2)原位富集工艺。采用计算流体力学模拟和流程模拟对该工艺的可行性进行了详细分析,并讨论了新工艺对原有设备的潜在影响。研究结果表明,CO_(2)原位富集工艺可以保证再生器内气固两相的正常流化,并将再生烟气中CO_(2)体积分数富集到85%以上,理论干烟气CO_(2)体积分数可达到93%以上。再生烟气组分浓度的改变对后续余热锅炉、烟机、省煤器、脱硫脱硝塔等关键设备影响较小,无需更换现有设备。该研究将为再生烟气CO_(2)富集和捕集提供新的工艺思路。 展开更多

关键词 催化裂化 再生器 二氧化碳 原位富集

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基于固液氧化还原靶向反应的能量存储技术:材料、器件及动力学

8

作者 李云璇 刘新悦 +3 位作者 陈熙 刘文 周明月 蓝兴英 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期1222-1240,共19页

随着双碳政策的推进和可再生能源的快速发展,能源存储技术成为解决能源转型和可持续发展的关键支撑。氧化还原液流电池(RFB)是一种用于大规模储能的电化学器件,具有设计灵活、存储容量大、循环寿命长、安全性高等特点。然而受氧化还原... 随着双碳政策的推进和可再生能源的快速发展,能源存储技术成为解决能源转型和可持续发展的关键支撑。氧化还原液流电池(RFB)是一种用于大规模储能的电化学器件,具有设计灵活、存储容量大、循环寿命长、安全性高等特点。然而受氧化还原介质分子溶解度的限制,其能量密度相对较低,同时可实用化的体系较少。为解决这一问题,基于固液氧化还原靶向反应的能量存储技术应运而生。氧化还原靶向液流电池(RTFB)在提高能量密度的同时保持良好流动性,克服了传统RFB的限制。综述了近年来该技术在材料、器件及动力学方面的研究进展,包括各种材料的特点、器件的设计及性能以及动力学过程的表征与建模。最后总结当前研究的不足之处并展望未来发展趋势。 展开更多

关键词 电化学 氧化还原靶向反应 氧化还原靶向液流电池 电解液 液流电池 化学反应器

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基于混合物理数据驱动的油藏地质体CO_(2)利用与封存代理模型研究 被引量：2

9

作者 芮振华 邓海洋 胡婷 《钻采工艺》 北大核心 2025年第1期190-198,共9页

在全球能源转型与能源需求持续增长的背景下,碳捕获、利用和封存(CCUS)已成为极具前景的研究方向。CO_(2)利用与封存协同优化通常依赖大量的组分正演模拟,但三维高分辨率模型计算成本高昂,限制其广泛应用。基于混合物理数据驱动的GPSNe... 在全球能源转型与能源需求持续增长的背景下,碳捕获、利用和封存(CCUS)已成为极具前景的研究方向。CO_(2)利用与封存协同优化通常依赖大量的组分正演模拟,但三维高分辨率模型计算成本高昂,限制其广泛应用。基于混合物理数据驱动的GPSNet模型以其高效的计算效率已成为一种理想的代理模型,然而现有的GPSNet模型难以准确捕获复杂的相行为和组分间的相互作用,为此,文章提出了一种新型专用于组分模拟的comp-GPSNet模型,通过标准失配最小化方法和基于伴随的梯度优化算法对comp-GPSNet模型进行训练,以拟合从高分辨率模拟中获取的井响应数据。将训练后的模型应用到PUNQ-S3油藏中,全面评估复杂条件下comp-GPSNet模型的预测能力,结果表明,comp-GPSNet模型在单井和区块范围内均表现出良好的预测精度,CO_(2)利用率和封存率的预测误差分别为0.16%和3.13%。该模型为CO_(2)利用与封存协同优化提供了一个稳健的代理框架,以推动油田数字化与智能化发展。 展开更多

关键词 CCUS comp-GPSNet 混合物理数据驱动 代理模型 组分模拟

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NaCl辅助构筑高性能沥青基硬炭负极材料 被引量：1

10

作者 肖志华 房浩楠 +5 位作者 郑方植 孙冬 陶丽达 李永峰 徐春明 马新龙 《化工学报》 北大核心 2025年第2期846-857,共12页

石油沥青具有价格低廉、芳香性高、易缩聚等优点,是制备高附加性硬炭负极材料的理想前体。然而,直接碳化沥青的过程中芳香烃和烷烃易发生缩聚和重排,使其石墨化程度高、层间距小、缺陷位点少,导致储钠性能差。因此,提出在沥青预氧化过... 石油沥青具有价格低廉、芳香性高、易缩聚等优点,是制备高附加性硬炭负极材料的理想前体。然而,直接碳化沥青的过程中芳香烃和烷烃易发生缩聚和重排,使其石墨化程度高、层间距小、缺陷位点少,导致储钠性能差。因此,提出在沥青预氧化过程中引入NaCl助氧剂,促进沥青的氧化交联反应,抑制沥青分子结构重排,降低硬炭的石墨化度,增大层间距,引入丰富的C O基团和闭孔结构,进而提升沥青基硬炭负极的储钠性能。在30和300 mA·g^(-1)下沥青基硬炭负极的比容量高达285.0和145.0 mAh·g^(-1),首次库仑效率为96.3%。同时,在30 mA·g^(-1)下的平台容量为173.2 mAh·g^(-1),占总容量的61.4%。此外,该负极在0.1 A·g^(-1)下循环200圈的容量保持率高达93.94%,表现出优异的循环稳定性能。 展开更多

关键词 NaCl辅助预氧化 石油沥青 硬炭负极 钠离子电池 电化学性能

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强界面键合的绣球花状MnO@Ti_(3)C_(2)T_(x)负极材料制备与储锂性能

11

作者 孙衍鹍 李泽辰 +7 位作者 王子昂 郑方植 廖思嘉 盘唐缘 叶强 肖志华 李永峰 徐春明 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第8期133-146,共14页

氧化锰(MnO)具有理论比容量高(756 mAh/g)、成本低、资源丰富等优势,被视为极具开发潜力的锂离子电池(LIBs)负极材料。然而,MnO负极材料存在导电性差、结构不稳定和体积易膨胀等问题,致使MnO负极的首次库仑效率低、倍率性能差且循环寿... 氧化锰(MnO)具有理论比容量高(756 mAh/g)、成本低、资源丰富等优势,被视为极具开发潜力的锂离子电池(LIBs)负极材料。然而,MnO负极材料存在导电性差、结构不稳定和体积易膨胀等问题,致使MnO负极的首次库仑效率低、倍率性能差且循环寿命短。为了解决以上问题,提出一种简单的水热自组装策略,以乙酰丙酮锰为Mn源,在MXene-Ti_(3)C_(2)T_(x)层间完成自组装,得到Ti_(3)C_(2)T_(x)夹层的“绣球花状”有机碳包覆锰基前驱体,经煅烧得到具有强界面键合(Mn—O—Ti)的MnO@Ti_(3)C_(2)T_(x)复合材料。该多级复合结构能够全面提升MnO的电荷传输效率及结构稳定性,抑制其体积膨胀,暴露更多活性位点,从而提高MnO负极的储锂性能。作为LIBs负极材料,最优的MnO@Ti_(3)C_(2)T_(x)负极在0.1 A/g下的首圈库仑效率为73.71%,经充分活化后的可逆比容量达到997.38 mAh/g,循环100圈后的容量保持率为95.11%,表现出高比容量和优异的循环稳定性。此外,在2 A/g下循环300圈,其可逆比容量为552.36 mAh/g,远高于不含Ti_(3)C_(2)T_(x)的MnO负极。研究为高性能锰基负极材料的可控制备提供了新的思路。 展开更多

关键词 Ti_(3)C_(2)T_(x) 水热自组装 碳包覆 界面键合 锰基负极

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废FCC催化剂源二氧化硅泡沫基固态胺吸附剂的烟气CO_(2)吸附性能研究

12

作者 明红芳 贾晓浩 +5 位作者 陈峰 郭鹏辉 杨培恒 秦锋 樊燕芳 刘梦溪 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第9期17-26,共10页

将流化催化裂化(FCC)废催化剂作为廉价硅源,制备固态胺CO_(2)吸附剂,能够实现废催化剂的高值化利用,并同时达到碳减排的双重目标,从而实现“以废治废”。首先采用碱溶法从FCC废催化剂中提取硅,制备了一系列介孔二氧化硅泡沫材料(MCF-Nx... 将流化催化裂化(FCC)废催化剂作为廉价硅源,制备固态胺CO_(2)吸附剂,能够实现废催化剂的高值化利用,并同时达到碳减排的双重目标,从而实现“以废治废”。首先采用碱溶法从FCC废催化剂中提取硅,制备了一系列介孔二氧化硅泡沫材料(MCF-Nx)作为载体;随后通过聚乙烯亚胺(PEI)负载改性,制备了具有高CO_(2)吸附量和优异循环稳定性的固态胺吸附剂MCF-Nx-PEIy。通过调节矿化剂NH4F与模板剂三嵌段共聚物(P123)的质量比(x=0.0113、0.0226或0.0339),优化了MCF-Nx的孔结构。通过XRD、N2吸/脱附、SEM、TEM和FT-IR等表征手段分析了泡沫载体和吸附剂的结构与形貌,并考察了PEI负载量、吸附温度以及水汽对MCF-Nx-PEIy在模拟烟气(10%CO_(2)/90%N2,体积分数)中CO_(2)吸附性能的影响。结果表明,当NH4F与P123的质量比为0.0226时,获得了最优结构的载体MCF-N0.0226,其平均孔径为10.7 nm,有利于PEI的负载。在该载体上负载质量分数50%的PEI所制备的MCF-N0.0226-PEI50表现出最佳的CO_(2)吸附量。在吸附热力学与动力学的共同作用下,MCF-N0.0226-PEI50的CO_(2)吸附量随着吸附温度的升高先增大后减小,在75℃时,达到烟气条件下的最大值3.13 mmol/g;此外,在烟气中加入水汽可显著促进CO_(2)的吸附,使得CO_(2)吸附量增大至6.08 mmol/g。在30次烟气吸附-解吸循环中,吸附剂的CO_(2)吸附量保持稳定,展现出优异的循环稳定性。废FCC催化剂源的介孔二氧化硅泡沫载体具有三维孔道结构和高孔容,这有利于PEI的分散,同时促进了CO_(2)的扩散,从而在增大CO_(2)吸附量的同时显著提高了胺效率,显示出在烟气CO_(2)捕集中的应用潜力。 展开更多

关键词 废FCC催化剂 聚乙烯亚胺 介孔二氧化硅泡沫 固态胺 烟气CO_(2)捕集

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人工智能加速聚合物设计的最新进展和未来前景 被引量：2

13

作者 周天航 蓝兴英 徐春明 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期14-28,共15页

广阔的化学空间蕴藏着近乎无限的可能,高性能聚合物材料的设计至今仍是一项充满挑战的工作。利用实验或高通量计算广泛探索大量样本,选择其中性能较好的候选材料进行深入研究的传统试错方式,越发难以在庞大的组合序列中筛选出满足实际... 广阔的化学空间蕴藏着近乎无限的可能,高性能聚合物材料的设计至今仍是一项充满挑战的工作。利用实验或高通量计算广泛探索大量样本,选择其中性能较好的候选材料进行深入研究的传统试错方式,越发难以在庞大的组合序列中筛选出满足实际多项性能需求的新材料。由先进计算方法、自动化实验和大数据技术耦合形成的新型智能研发模式,突破了“经验指导实验”的传统思路,有望实现在广阔的结构与性质空间中进行聚合物材料的特性预测,逐渐成为克服各类瓶颈问题的得力助手,大大提高了高性能聚合物设计的效率。本文回顾了以往聚合物设计的困境,讨论了人工智能方法的一般思路及其在聚合物设计中的工作原理,列举了采用智能方法在高性能聚合物研发工作中取得突破性进展的典型案例,最后对当前行业发展趋势进行总结,展望了智能设计在新型聚合物研究中的规模化应用前景。 展开更多

关键词 人工智能 聚合物设计 数据驱动 结构-性能关系 反求设计

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氧硫双掺杂CNTs水系导电剂辅助构筑高性能石墨/SiO负极

14

作者 马桂璇 徐子桐 +3 位作者 肖志华 宁国庆 魏强 徐春明 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期443-456,共14页

由于石墨具有资源丰富、比容量高和嵌锂电位低等优势,被视为重要的商业化锂离子电池(LIBs)负极材料。然而,石墨较低的理论比容量限制了LIBs能量密度的进一步提升。因此,本文将少量的氧化亚硅(SiO)添加到石墨中,再分散到少量的氧硫掺杂... 由于石墨具有资源丰富、比容量高和嵌锂电位低等优势,被视为重要的商业化锂离子电池(LIBs)负极材料。然而,石墨较低的理论比容量限制了LIBs能量密度的进一步提升。因此,本文将少量的氧化亚硅(SiO)添加到石墨中,再分散到少量的氧硫掺杂双壁碳纳米管(O,S-DCNTs)水系导电剂中,得到石墨/SiO复合负极。其中,O,S-DCNTs是通过将双壁碳纳米管(DCNTs)在空气中预氧化处理,再通过浸渍法与MgSO4混合后煅烧所得的,具有纳米孔结构丰富、硫含量高和亲水性强等特性。通过电池性能测试发现,引入O,S-DCNTs后石墨/SiO复合负极的比容量、倍率和循环性能得到显著提升。此外,其循环性能是纯硫掺杂碳纳米管(S-DCNTs)石墨/SiO负极的4倍,这主要归因于高分散的O,S-DCNTs能够构筑大量的导电网络,提供丰富的锂离子存储空间和活性位点,解决SiO导电性差和体积膨胀系数大问题,从而显著提高石墨负极的电化学性能。本文为高性能负极材料的制备与储能应用提供了新的思路和方向。 展开更多

关键词 双壁碳纳米管 氧化亚硅 石墨负极 水系导电剂 储能 纳米材料 复合材料 电化学

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人工智能驱动化学品创新设计的实践与展望 被引量：6

15

作者 吴正浩 周天航 +1 位作者 蓝兴英 徐春明 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期3910-3916,共7页

改进化学品研发模式,缩短化学品从发现到应用的时间是化工行业中所有科学研究者和产业人员的最终目标。本文提出:化学品设计是一个涉及多组分、多尺度和多物理场的复杂过程,现有的实验研究模式难以深入高效地揭示相关的物理化学机制;因... 改进化学品研发模式,缩短化学品从发现到应用的时间是化工行业中所有科学研究者和产业人员的最终目标。本文提出:化学品设计是一个涉及多组分、多尺度和多物理场的复杂过程,现有的实验研究模式难以深入高效地揭示相关的物理化学机制;因此,需要借助多尺度计算机模拟技术,从微观分子层面的化学结构出发,耦合多种模拟方法来预测宏观产品的性能;同时,随着计算机算力的提升,将基于物化机制的多尺度计算机模拟方法与数据驱动的人工智能相结合的研发模式,具有广阔的应用前景,例如基于高精度多尺度模拟数据训练的机器学习模型能够指数级地缩短化学品结构-性质的预测。尽管如此,由于广阔的分子结构空间和复杂的分子作用力关系,新型化学品研发面临着众多独特的挑战。如何借助人工智能提高现有模拟技术的准确性与速度,更好地理解和预测材料的性质和特点,并将人工智能引入材料设计算法,以实现更高效地探索和优化复杂的化工设计参数,使其更适应实际需求,是化学品设计研究的前沿方向。本文从多尺度模拟、材料设计框架和科学计算软件开发三个方面,分析讨论了人工智能驱动化学品创新设计的发展现状,阐述了人工智能技术在实现化学品设计创新途径中所起的重要作用,并对人工智能驱动在化学品设计的研究方向和发展目标进行了展望,以助力实现新型化学品的设计,为我国化工产业发展提供坚实的技术支撑。 展开更多

关键词 人工智能 化学品设计 计算机模拟

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