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绿色低碳煤炭开采新质生产力发展研究 被引量：2
1
作者 方杰 魏恒飞 +2 位作者 时俊杰 陈晶 李守彪 《中国矿业》 北大核心 2025年第3期296-304,共9页
在国家“双碳”战略目标及生态文明建设大背景下,传统煤炭开采面临地表生态环境损伤、地下水资源破坏、共伴生矿产资源浪费等问题,未来一段时间内,煤炭作为我国主体能源的格局不会改变,煤炭开采产业面临解决煤炭需求“压舱石”作用和煤... 在国家“双碳”战略目标及生态文明建设大背景下,传统煤炭开采面临地表生态环境损伤、地下水资源破坏、共伴生矿产资源浪费等问题,未来一段时间内,煤炭作为我国主体能源的格局不会改变,煤炭开采产业面临解决煤炭需求“压舱石”作用和煤炭开采环境问题之间矛盾的困境,而以科技创新为驱动,发展绿色低碳煤炭开采新质生产力,是解决该矛盾的有效途径。在此背景下,国家能源集团实践探索了绿色低碳煤炭开采新质生产力的内涵,即以技术及理念创新为驱动,实现煤炭开采全环节、全要素生产率的大幅提升,拓广劳动对象的范围,促使传统煤炭开采产业改造提升为新兴煤炭开采产业,使其具有高质高效及绿色低碳化的特征。在绿色低碳煤炭开采新质生产力发展实践中,针对传统煤炭开采产业存在的问题,通过技术创新和理念创新,国家能源集团提出了煤炭与共伴生矿一体化绿色开发、生态保护型煤炭开采、煤矿地下水库等三大创新技术体系,提升了煤炭开采产业全要素生产效率,形成了煤炭开采的新方式和新模式,促进了传统煤炭开采业转型升级,建设了一批国家级及省级绿色低碳矿山示范工程,进一步布局了围绕煤矿地下水“产、储、净、用”的一系列新兴绿色产业,发展了绿色低碳煤炭开采新质生产力。 展开更多
关键词 新质生产力 绿色低碳煤炭开采 煤矿地下水库 生态修复 共伴生资源
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用于高矿化度矿井水低碳化处理的RO-PRMD耦合系统的构建及模拟研究
2
作者 李鹏 刘兆峰 +3 位作者 武洋 李杰 郭强 李井峰 《水处理技术》 北大核心 2025年第6期62-68,共7页
膜基浓缩技术已成为高矿化度矿井水零排放处理的主流技术之一,然而高浓缩倍率导致反渗透工段操作压力剧增,能耗陡升。本文以废热利用及脱盐低碳化为目标,首先在原有零排放工艺中引入压力延迟膜蒸馏(PRMD)热能-机械能转化单元,提出基于P... 膜基浓缩技术已成为高矿化度矿井水零排放处理的主流技术之一,然而高浓缩倍率导致反渗透工段操作压力剧增,能耗陡升。本文以废热利用及脱盐低碳化为目标,首先在原有零排放工艺中引入压力延迟膜蒸馏(PRMD)热能-机械能转化单元,提出基于PRMD的膜集成耦合系统,将低品质废热(如地热尾热)转化为流体机械能,实现高矿化度矿井水的脱盐浓缩低碳化,从而进一步降低脱盐能耗。其次,在理想溶液体系下对微元尺度下的PRMD系统进行模拟研究,结果显示,在设定的各变量范围内,微元渗透通量随温差的增大而增大,随进料流量的增大而增大,随水力压力差、热测、冷侧料液浓度的变化而变化不大;确定最优的操作条件温差70℃、进料流量0.80 kg/s、冷侧水力压力9.00 bar。最后,在膜组件尺度下计算出单个PRMD膜元件内流体温度、压力及流量分布,并在系统尺度下构建可评估RO-PRMD耦合系统技术-经济性的数学模型,模拟结果显示,耦合系统的吨水能耗随系统产水量的增加而下降,但耦合系统较独立RO系统节省的吨水能耗量呈现下降趋势,且在高回收率下吨水能耗节省量要低于低回收率(10000 m^(3)/d系统产水量,低回收率下最多可节省0.17 kWh/m^(3),而高回收率仅可最多节省0.15 kWh/m^(3));若以本文选用的膜元件作为PRMD基本装配单元,不考虑膜以外其他固定资本投资,且耦合系统节省能耗若全部用于PRMD膜购置及更换,当前疏水膜最大承受压力(9 bar)下计算得到的系统盈亏平衡时膜最高价格远低于国产商品膜目前的高位价格,但是若提高至26 bar以上,即可实现一定的经济效益。因此,本文提出的RO-PRMD耦合可实现高矿化矿井水脱盐低碳化,但若实现其更大的经济效益,须在保证疏水膜高渗透通量的同时,提升疏水膜的液体浸润压力。 展开更多
关键词 高矿化度矿井水 膜耦合系统 压力延迟膜蒸馏 脱盐低碳化 模拟
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基于机器学习高通量筛选二氧化碳还原电催化剂的研究进展 被引量：1
3
作者 李歌 马子然 +2 位作者 闾菲 彭胜攀 佟振伟 《材料导报》 北大核心 2025年第1期156-168,共13页
随着全球能源需求不断增长,化石燃料资源有限和二氧化碳排放对气候变化的影响愈加严重,减少二氧化碳排放已迫在眉睫。基于绿电的电化学还原二氧化碳(CO_(2)RR)方法是缓解化石燃料消耗和温室气体排放的理想途径。传统催化剂的研发模式主... 随着全球能源需求不断增长,化石燃料资源有限和二氧化碳排放对气候变化的影响愈加严重,减少二氧化碳排放已迫在眉睫。基于绿电的电化学还原二氧化碳(CO_(2)RR)方法是缓解化石燃料消耗和温室气体排放的理想途径。传统催化剂的研发模式主要依赖实验试错方法,难以满足对高效催化剂的研发需求。快速发展的机器学习等数据科学技术为催化剂研发带来范式变革的契机。高通量计算结合机器学习已经成为近年来电催化剂配方设计中的重要手段之一。基于此,本文概述了近年来高通量计算结合机器学习指导催化剂开发的研究成果,包括催化剂设计的原理、模拟计算的策略以及机器学习模型的构建。通过将高通量计算和机器学习结合,可以加速催化剂设计过程,为CO_(2)RR催化剂的高效筛选和开发提供了新方法,拓宽人工智能在催化剂筛选设计中的应用。 展开更多
关键词 CO_(2)RR 密度泛函理论计算 机器学习 描述符 催化剂筛选
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面向2040年我国碳中和重点领域工程科技发展战略研究 被引量：14
4
作者 顾大钊 李阳 +12 位作者 李根生 汤广福 张奇 崔磊 刘海丽 杨毅 宋先知 马明媛 刘伯瑜 滕飞 张舒漫 王霄 李政岱 《中国工程科学》 CSCD 北大核心 2024年第5期80-90,共11页
“双碳”目标的提出加速了我国能源革命的进程,对发展新兴能源、构建现代能源体系起到了极大的推动作用。本文聚焦节能降碳,新型电力系统建设,碳捕集、利用与封存三个重点领域,梳理了世界碳中和重点领域工程科技发展的九大趋势,提出了面... “双碳”目标的提出加速了我国能源革命的进程,对发展新兴能源、构建现代能源体系起到了极大的推动作用。本文聚焦节能降碳,新型电力系统建设,碳捕集、利用与封存三个重点领域,梳理了世界碳中和重点领域工程科技发展的九大趋势,提出了面向2040年的碳中和重点领域经济社会与科技发展愿景和战略目标;剖析碳中和领域发展面临的问题,描绘了基于“十项关键技术、九项重点任务、四项重大工程、三项重大科技项目”的工程科技发展路线。研究提出,强化节能优先战略实施和管理,加强科研仪器设备研发和科研平台建设,充分发挥中央企业创新主体作用,加强碳捕集、利用与封存技术的财税支持等4项保障措施,为我国碳中和重点领域科技创新研发布局提供借鉴和参考。 展开更多
关键词 碳中和 节能降碳 新型电力系统 碳捕集、利用与封存
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基于深部煤炭地下气化的CO_(2)地质封存潜力及研究进展 被引量：2
5
作者 王炜彬 刘淑琴 +4 位作者 戚川 刘岳明 杨瑞召 蒋斌斌 李井峰 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第4期14-23,共10页
深部煤炭地下气化耦合CO_(2)封存(UCG-CCS)是实现煤炭清洁开发与碳减排的关键技术,在提高燃空腔利用率的同时,将CO_(2)进行地质封存,具有注入性好、密闭性复杂、节约运输成本和埋存潜力巨大等特点,近年来成为CO_(2)封存研究的热点。从... 深部煤炭地下气化耦合CO_(2)封存(UCG-CCS)是实现煤炭清洁开发与碳减排的关键技术,在提高燃空腔利用率的同时,将CO_(2)进行地质封存,具有注入性好、密闭性复杂、节约运输成本和埋存潜力巨大等特点,近年来成为CO_(2)封存研究的热点。从机理研究、稳定性评价、封存效能及泄漏监测4个维度系统综述其研究进展:①深部煤炭地下气化燃空腔深度、温度有利于超临界CO_(2)封存,燃空腔的高渗透性可保证CO_(2)良好注入;气化残焦、灰渣和垮落的岩石具有吸附和矿化能力;与燃空腔内咸水层的长期相互作用有利于CO_(2)溶解封存。②空腔密闭性与气化煤层厚度、气化面宽度、留存煤柱宽度、地层深度和地质构造等因素有关,通过气化炉结构综合设计确保密闭性;需控制CO_(2)注入压力避免突破盖层压力;CO_(2)地质封存长期运移依赖于长周期数值模拟及工程观测;注入井和生产井是CO_(2)泄漏的重要途径。③地下气化燃空腔封存能力取决于燃空腔形貌、产气量和产气组分,目前亟需一种准确的煤炭地下气化燃空腔封存CO_(2)封存能力评价模型。④泄漏监测是工程封存CO_(2)必不可少的风险管控环节,CO_(2)封存需长期监测地表变形、井筒泄漏及污染物迁移,但面临地层非均质性、高温腐蚀、信号衰减等挑战,需构建多相渗流模型及环境可持续性指数评估体系保障安全。 展开更多
关键词 深部煤炭地下气化 燃空腔 CO_(2) 地质封存 封存机理
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中空三维结构的硅碳负极的构筑及性能研究 被引量：2
6
作者 郝胐 王俊明 +4 位作者 董春伟 尉琳琳 董阳 梁文斌 苏志江 《储能科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第1期325-332,共8页
硅碳材料作为高能量密度的锂电负极材料备受瞩目,但由于硅在充放电过程中巨大的体积膨胀效应,导致了其循环性能差,限制了其商业化应用。本工作利用薄层石墨柔性结构的特点,与纳米硅进行复合制备了中空结构的硅碳复合物,并通过对薄层石... 硅碳材料作为高能量密度的锂电负极材料备受瞩目,但由于硅在充放电过程中巨大的体积膨胀效应,导致了其循环性能差,限制了其商业化应用。本工作利用薄层石墨柔性结构的特点,与纳米硅进行复合制备了中空结构的硅碳复合物,并通过对薄层石墨和纳米硅分别用含有羧基的羧甲基纤维素(CMC)和含有氨基的正硅酸乙酯(TEOS)进行表面修饰。相比于传统的机械混合工艺制备的硅碳负极材料存在纳米硅与碳材料复合不均一的问题,本工作修饰后的纳米硅与薄层石墨之间通过静电自组装作用,可形成更为均一的纳米硅与薄层石墨的复合物(S/MG)。通过造粒技术,构筑了由纳米硅/薄层石墨片层组成的中空结构的硅碳复合物颗粒,而颗粒外部由碳层进行包覆。通过SEM切片、EDS以及高分辨TEM等表征手段,可以看到颗粒内部由纳米硅与薄层石墨层结构构筑了微米尺寸的中空结构,该结构内部不但形成了导电的三维网络结构,而且为纳米硅的体积膨胀提供了充足的缓冲空间,从而大幅提升了硅碳负极材料循环稳定性。相比于传统石墨取代薄层石墨与纳米硅制备的硅碳复合物,薄层石墨制备的硅碳负极的比容量达到958 mAh/g,扣电在0.5 C下循环500次后容量保持率可维持在88%左右。本文作者也从实用角度评价了S/MG全电循环性能,与三元NCM811正极材料组装成的软包全电池,在1 C倍率充放电下,循环1000周后电池容量保持率可达86%,可为高能量密度锂电技术的研究提供实验依据。 展开更多
关键词 纳米硅 薄层石墨 硅碳复合材料 中空结构
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二氧化碳甲烷干重整催化剂的研究进展 被引量：2
7
作者 宋学伟 陈再明 +3 位作者 龙涛 严宇光 孙华宇 王保登 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期70-75,共6页
基于甲烷干重整反应的最新研究进展,综述了甲烷活化的策略,即添加金属助剂和调控金属载体相互作用;归纳了二氧化碳的活化位点包括活性金属粒径、碱性位点和氧空位对其吸附解离的影响;概括了两活性位耦合的最新进展;最后对DRM催化剂的发... 基于甲烷干重整反应的最新研究进展,综述了甲烷活化的策略,即添加金属助剂和调控金属载体相互作用;归纳了二氧化碳的活化位点包括活性金属粒径、碱性位点和氧空位对其吸附解离的影响;概括了两活性位耦合的最新进展;最后对DRM催化剂的发展进行了总结。 展开更多
关键词 甲烷 二氧化碳 活化 耦合 活性位
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合成气一步法制低碳烯烃OX-ZEO催化剂研究进展 被引量：4
8
作者 王前进 尚蕴山 +1 位作者 许德平 邢爱华 《天然气化工—C1化学与化工》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期121-127,134,共8页
从煤、天然气、生物质等非石油碳资源出发经合成气(CO+H2)一步法制低碳烯烃是一条极具广阔前景的技术路线,其可克服当前工业应用的合成气经甲醇间接制低碳烯烃技术路线长、设备投资大、能耗和水耗高等问题。主要介绍了金属氧化物耦合分... 从煤、天然气、生物质等非石油碳资源出发经合成气(CO+H2)一步法制低碳烯烃是一条极具广阔前景的技术路线,其可克服当前工业应用的合成气经甲醇间接制低碳烯烃技术路线长、设备投资大、能耗和水耗高等问题。主要介绍了金属氧化物耦合分子筛(OX-ZEO)双功能催化剂的制备方法和催化性能以及金属氧化物的粒径、氧空位以及分子筛B酸位点密度对催化剂性能的影响,总结了反应温度、压力、空速等工艺条件对催化性能的影响规律,讨论了氧化物与分子筛的复合方式对CO转化率和产品选择性的影响。合成气一步法制低碳烯烃面临反应时空收率低、尾气分离困难、反应热效应影响大等挑战,实现工业化前还需解决众多问题。 展开更多
关键词 合成气 一步法 烯烃 双功能催化剂 金属氧化物耦合分子筛(OX-ZEO)
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电化学沉积法去除西部矿区矿井水硬度研究
9
作者 毛行之 唐佳伟 +5 位作者 王霄 冒冉 李杰 李宁 孙彦龙 赵旭 《工业水处理》 北大核心 2025年第8期148-156,共9页
采用电化学沉积法去除神东矿区大柳塔煤矿矿井水硬度,分析了阴极材料结构与形貌对矿井水硬度去除的影响,结果表明,电极表面磨砂结构更有利于钙、镁离子的电沉积去除,网状形貌阴极可进一步强化电沉积效率。同时探讨了初始硬度、电流密度... 采用电化学沉积法去除神东矿区大柳塔煤矿矿井水硬度,分析了阴极材料结构与形貌对矿井水硬度去除的影响,结果表明,电极表面磨砂结构更有利于钙、镁离子的电沉积去除,网状形貌阴极可进一步强化电沉积效率。同时探讨了初始硬度、电流密度、电极数量、pH等参数对电化学去除矿井水硬度的影响。在中性条件下,初始硬度为310 mg/L,电流密度范围为2~6 mA/cm^(2),阴极和阳极极板面积之比3∶2时,矿井水硬度去除率可在180 min内约达90%。随着硬度/重碳酸氢盐碱度的不断降低,硬度去除效率也不断增加,通过响应曲面法探究了不同因素对电化学除硬效率影响的交互作用,发现对水软化效率交互影响:电流密度与初始硬度>初始硬度与硬度/重碳酸盐碱度>电流密度与硬度/重碳酸盐碱度。并且在初始硬度为795.6 mg/L,硬度/重碳酸盐碱度为0.668、电流密度为4.74 mA/cm^(2)的优化条件下,矿井水硬度去除率可达99.91%,验证试验得到硬度去除率为99.54%,相对误差为0.37%。SEM、EDS、XRD分析结果显示,阴极沉积物的主要晶型为方解石,主要由不规则形状、2~10μm的碳酸钙晶体构成。 展开更多
关键词 电沉积 西部矿井水 钙镁离子 水软化
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陶粒泡沫混凝土成型方式及性能研究 被引量：2
10
作者 耿春雷 郭宏达 +3 位作者 董阳 张栋 巩思宇 李俏 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第1期124-132,共9页
本文从陶粒泡沫混凝土的成型方式出发,研究了陶粒预处理方式、陶粒掺入方式、拌合水加入方式等对陶粒泡沫混凝土工作性能、干湿密度、抗压强度、抓底性能、陶粒分布的影响,确定陶粒泡沫混凝土最佳成型方式。结果表明,采用陶粒饱水预处... 本文从陶粒泡沫混凝土的成型方式出发,研究了陶粒预处理方式、陶粒掺入方式、拌合水加入方式等对陶粒泡沫混凝土工作性能、干湿密度、抗压强度、抓底性能、陶粒分布的影响,确定陶粒泡沫混凝土最佳成型方式。结果表明,采用陶粒饱水预处理方式和拌合水分两次加入的方式可以有效提高浆体扩展度。不同的成型方式对于陶粒泡沫混凝土的骨料扩展度影响较小。陶粒掺入方式和拌合水加入方式均影响陶粒泡沫混凝土的干湿密度。拌合水分两次加入方式和陶粒湿混掺入方式有利于提高陶粒泡沫混凝土的抗压强度。陶粒预处理方式决定抓底性能,同时拌合水加入方式也影响抓底性能。 展开更多
关键词 陶粒泡沫混凝土 成型方式 工作性能 抗压强度 抓底性能
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K-CoMoS催化剂上合成气制低碳醇的宏观动力学
11
作者 田大勇 杨如意 刘媛 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期440-448,共9页
针对K促进的掺杂Co的MoS_(2)催化剂(K-CoMoS),设计合成气(H_(2)+CO)制低碳醇的动力学实验,利用固定床反应器测定反应数据,建立CO消耗和低碳醇生成的宏观动力学模型。模型参数回归结果表明,CO消耗活化能为105.16 kJ·mol^(-1),低碳... 针对K促进的掺杂Co的MoS_(2)催化剂(K-CoMoS),设计合成气(H_(2)+CO)制低碳醇的动力学实验,利用固定床反应器测定反应数据,建立CO消耗和低碳醇生成的宏观动力学模型。模型参数回归结果表明,CO消耗活化能为105.16 kJ·mol^(-1),低碳醇链增长活化能为56.9 kJ·mol^(-1),链终止活化能为55.2 kJ·mol^(-1),链增长的反应速率低于链终止的反应速率,是速率控制的关键步骤。通过动力学模型预测,提高CO分压有利于提高低碳醇的选择性,与实验值一致,证明了该动力学模型的合理性。 展开更多
关键词 K-CoMoS 催化剂 合成气 低碳醇 宏观动力学
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低碳烯烃对费-托合成反应的影响
12
作者 张奉波 樊晶 +1 位作者 孟祥堃 门卓武 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期206-209,共4页
在费托合成反应中,生成的烯烃从催化剂活性位点脱附后,部分会再次吸附在催化剂活性位点上发生二次反应,对费托合成反应及其产物分布有着一定的影响。利用搅拌釜反应器和沉淀铁基费托合成催化剂,研究了不同浓度的低碳烯烃对费托合成反应... 在费托合成反应中,生成的烯烃从催化剂活性位点脱附后,部分会再次吸附在催化剂活性位点上发生二次反应,对费托合成反应及其产物分布有着一定的影响。利用搅拌釜反应器和沉淀铁基费托合成催化剂,研究了不同浓度的低碳烯烃对费托合成反应的影响。试验表明:低碳烯烃的加入对费托合成反应的转化率和产物选择性均有影响,会导致一氧化碳的转化率下降,二氧化碳的选择性略有上升,甲烷的选择性略有下降;低碳烯烃的加入显著改变了产物中低碳烃的选择性,使低碳烷烃的选择性显著升高、低碳烯烃的选择性显著降低;乙烯对费托合成反应的影响作用明显强于丙烯。 展开更多
关键词 费托合成 烯烃再吸附 转化率 选择性 加氢反应
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静电纺丝碳纳米纤维电极液流电池研究进展
13
作者 王绍民 徐冉 +4 位作者 王灿文 李松涛 王学斌 秦世泰 王锐 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期11-20,共10页
液流电池因其具有安全、循环寿命长、环境友好和扩容性强等优势,成为目前最有前途的大规模储能技术之一。电极作为液流电池的关键材料,其性能对电池性能有着重大影响。综述了静电纺丝碳纳米纤维电极在液流电池中的研究进展,介绍了静电... 液流电池因其具有安全、循环寿命长、环境友好和扩容性强等优势,成为目前最有前途的大规模储能技术之一。电极作为液流电池的关键材料,其性能对电池性能有着重大影响。综述了静电纺丝碳纳米纤维电极在液流电池中的研究进展,介绍了静电纺丝碳纳米纤维的制备原理以及关键制备参数的影响,详细阐述了电纺碳纳米纤维电极结构和化学性质的调控方法及其对电池性能的影响,包括纤维微观结构的调控、杂原子掺杂和催化改性等;指出电极反应活性面积和化学性质影响的电化学活性与传质性能之间的协同是电极调控的关键,通过对纤维进行造孔或新型结构设计可以调控纤维的微观结构和表面性质,杂原子掺杂和引入催化剂可以提高电极的活性面积和亲水性,以促进电极的电化学活性;提出了电纺碳纳米纤维电极从实验室制备到规模化发展存在的问题及未来发展方向。 展开更多
关键词 液流电池 电极 静电纺丝 碳纳米纤维
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碳材料作为锂硫电池硫正极基质研究进展
14
作者 李学振 董春伟 +2 位作者 董阳 苏志江 潘广宏 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期27-31,共5页
在过去30年,锂离子电池彻底改变了便携式电子产品,并于2019年获得了诺贝尔化学奖。目前,锂离子电池的能量密度已接近极限,因此开发超越锂离子化学的新电池技术对下一代高能量存储具有重要意义。锂硫电池依赖于锂和硫之间的可逆氧化还原... 在过去30年,锂离子电池彻底改变了便携式电子产品,并于2019年获得了诺贝尔化学奖。目前,锂离子电池的能量密度已接近极限,因此开发超越锂离子化学的新电池技术对下一代高能量存储具有重要意义。锂硫电池依赖于锂和硫之间的可逆氧化还原反应。与现有的锂离子电池相比,因其具有压倒性的能量密度,它似乎是一种可以取代传统锂离子电池的下一代储能系统。近60年,特别是近10年来,锂硫电池在学术和商业上都取得了重大进展。自20世纪60年代首次提出硫正极的概念,到目前用于无人机的商用锂硫电池,它的故事充满了突破和回溯。从碳基硫正极基质设计方面总结了锂硫电池的发展与进步。 展开更多
关键词 多硫化物 碳材料 硫正极 锂硫电池
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PEN/Al_(2)O_(3)柔性阻隔膜的制备及其性能研究
15
作者 孙小杰 陈兰兰 封伟 《功能材料》 北大核心 2025年第10期10115-10120,共6页
以PEN为柔性基底材料,分别利用热原子层沉积(T-ALD)和等离子体增强原子层沉积(PEALD)制备氧化铝(Al_(2)O_(3))薄膜。通过对比发现,当沉积温度为80℃时,PEALD制备的Al_(2)O_(3)薄膜O和Al元素比更接近标准值,薄膜纯度更高;薄膜厚度不均匀... 以PEN为柔性基底材料,分别利用热原子层沉积(T-ALD)和等离子体增强原子层沉积(PEALD)制备氧化铝(Al_(2)O_(3))薄膜。通过对比发现,当沉积温度为80℃时,PEALD制备的Al_(2)O_(3)薄膜O和Al元素比更接近标准值,薄膜纯度更高;薄膜厚度不均匀性更低,仅为1.43%,说明此条件下利用PEALD技术成膜质量更好。另外,利用PEALD技术分别在80℃、100℃和120℃条件下镀膜,结果表明:当温度提高至120℃时,沉积循环数为300 cycles的Al_(2)O_(3)薄膜表面粗糙度最低,为0.48 nm,薄膜的密度逐渐增大至2.97 g/cm^(3),且水蒸气透过率最低,为1.955×10^(-3) g/m^(2)/day。 展开更多
关键词 原子层沉积 氧化铝 阻隔膜 水蒸气透过率
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全钒液流电池的电极结构研究进展 被引量：1
16
作者 李跃林 刘祉妤 +5 位作者 郭森 刘晓君 张蓬亮 王程程 梁原 王锐 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第2期601-612,共12页
全钒液流电池(VRFB)作为一种极具前途的大规模储能技术,提高电池功率密度和运行效率是降低液流电池成本的有效途径之一。电极是实现电能与化学能相互转换的核心场所,电极材料的结构特性和表面性质直接影响电化学反应速率、电池内阻和电... 全钒液流电池(VRFB)作为一种极具前途的大规模储能技术,提高电池功率密度和运行效率是降低液流电池成本的有效途径之一。电极是实现电能与化学能相互转换的核心场所,电极材料的结构特性和表面性质直接影响电化学反应速率、电池内阻和电解液传输过程,从而影响电池性能。通过开发宏观、微观有序的电极结构,达到电极传输性能和电化学性能协同提升的目的。本文全面综述了对电极从宏观到微观层面上的结构设计及在全钒液流电池中的研究进展。在宏观尺度上,总结分析了电极压缩比、电极流场结构、电极几何形状等结构参数对电池性能的影响;在微观尺度上,通过物理和化学方法构建了多级孔分布的单层电极结构和具有梯度分布的多层电极结构,可以增大电极比表面积,促进电化学反应,同时改善电解液在电极表面的扩散。最后,对电极结构设计存在的问题及下一步研发方向进行了展望。 展开更多
关键词 全钒液流电池 电极 结构设计
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合成气直接制备低碳烯烃催化剂研究进展 被引量：1
17
作者 张甄 秦绍东 +2 位作者 何若南 李加波 邢爱华 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期58-62,共5页
以合成气一步法制备低碳烯烃的催化剂研发进展为切入点,归纳总结了一步法制备低碳烯烃的几类催化,包括双功能催化剂、铁基催化剂和钴基催化剂;重点阐述了设计合成催化剂过程中其性能的影响因素,如催化剂活性组分、载体、助剂、结构设计... 以合成气一步法制备低碳烯烃的催化剂研发进展为切入点,归纳总结了一步法制备低碳烯烃的几类催化,包括双功能催化剂、铁基催化剂和钴基催化剂;重点阐述了设计合成催化剂过程中其性能的影响因素,如催化剂活性组分、载体、助剂、结构设计及制备方法;此外,还指出当前合成气一步法制备低碳烯烃催化剂的攻关难点,即克服产物分布影响、增加低碳烯烃的选择性。 展开更多
关键词 合成气 一步法 低碳烯烃 催化剂 产物分布
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合成气制高级醇Co基催化剂研究进展
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作者 张琪 王涛 +5 位作者 张雪冰 李为真 冯波 蒋智慧 吕毅军 门卓武 《化工进展》 北大核心 2025年第2期773-787,共15页
合成气高选择性制取高级醇对推动煤炭清洁高效利用具有重要意义。Co基催化剂的双活性位点对高级醇合成反应具有独特优势。CoCu催化剂因材料成本低、高级醇产量高,成为近年来的研究热点,但其双功能活性位点作用机制尚不清晰,基础理论研... 合成气高选择性制取高级醇对推动煤炭清洁高效利用具有重要意义。Co基催化剂的双活性位点对高级醇合成反应具有独特优势。CoCu催化剂因材料成本低、高级醇产量高,成为近年来的研究热点,但其双功能活性位点作用机制尚不清晰,基础理论研究仍待完善。本文概述了Co基催化剂的最新研究进展,重点综述了Co基催化剂在合成高级醇反应中活性位点的性质和反应机理,厘清了Cu/Co比例、CoCu分布均匀性对催化剂性能的影响关系。梳理了碱金属、Zr、Ga等助剂对催化剂构效关系的影响,及其对改善碳链生长、抑制甲烷化、防止碳沉积、提高稳定性等作用。系统论述了具备独特层状结构的LDHs,及CNTs、AC等众多碳基材料作载体对Co基催化剂性能的影响。通过深度剖析合成气制高级醇机理,针对性开发新型催化剂结构及载体材料,可进一步提高Co基催化剂性能,实现更高效、环保和可持续的高级醇合成,为实现商业化夯实基础。 展开更多
关键词 醇 催化剂 吸附 活性 选择性 载体
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合成气/CO_(2)转化制高级醇Fe基催化剂研究进展
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作者 张琪 王涛 +5 位作者 张雪冰 李为真 程萌 张魁 吕毅军 门卓武 《化工进展》 北大核心 2025年第3期1323-1337,共15页
合成高级醇是将煤、天然气、生物质、CO/CO_(2)等非石油资源转化为液体燃料和高附加值化学品的重要途径之一,对推动煤炭清洁高效利用、CO_(2)资源化利用具有重要意义。近年来,通过改性费托合成催化剂来合成高级醇的研究取得了重要进展,... 合成高级醇是将煤、天然气、生物质、CO/CO_(2)等非石油资源转化为液体燃料和高附加值化学品的重要途径之一,对推动煤炭清洁高效利用、CO_(2)资源化利用具有重要意义。近年来,通过改性费托合成催化剂来合成高级醇的研究取得了重要进展,催化剂性能明显提升。因材料廉价易获取且反应机理可借鉴费托合成,Fe基催化剂成为研究热点,但基础理论研究仍待完善。本文概述了近期高级醇合成Fe基催化剂最新的研究进展,重点综述了Fe基催化剂、FeCu基催化剂在合成高级醇反应中活性位点的性质和反应机理。梳理了碱金属、过渡金属、非金属改性对催化剂构效关系的影响,及其对提高催化剂催化活性、高级醇选择性、稳定性的作用。对比了SiO_(2)、Al_(2)O_(3)等常用载体的作用。按浸渍法、特殊结构、复合材料等分别对Fe基催化剂制备方法进行了系统性剖析。 展开更多
关键词 醇 催化剂 吸附 活性 选择性 载体
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CO_(2)吸收剂新型解吸技术研究进展
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作者 张琪悦 尚大伟 +2 位作者 曹子雄 刘知邦 熊日华 《现代化工》 北大核心 2025年第10期56-61,66,共7页
化学法吸收是中低浓度含CO_(2)尾气规模化捕集的主流技术路线,CO_(2)热解吸是化学吸收剂的常规解吸方法,但存在能耗高、解吸速率慢、降解损失等缺陷。为了克服这些缺点,研究人员对CO_(2)吸收剂解吸进行了多种路线的研究,对CO_(2)吸收剂... 化学法吸收是中低浓度含CO_(2)尾气规模化捕集的主流技术路线,CO_(2)热解吸是化学吸收剂的常规解吸方法,但存在能耗高、解吸速率慢、降解损失等缺陷。为了克服这些缺点,研究人员对CO_(2)吸收剂解吸进行了多种路线的研究,对CO_(2)吸收剂的新型解吸技术进展进行综述,包括电驱动解吸、催化解吸、超重力解吸、微波解吸、降膜解吸,分析了各技术促进CO_(2)解吸的基本原理、优缺点及相对于现有技术的提升效果,并对CO_(2)吸收剂新型解吸技术的发展进行了展望。 展开更多
关键词 CO_(2)吸收剂 化学吸收 新型解吸技术 电驱动解吸 催化解吸
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