能源化学研究型人才协同创新培养模式的创建与实践 被引量：2

1

作者 吴智华 傅钢 +5 位作者 吴玲玲 杨柳 任斌 谢兆雄 郑南峰 田中群 《研究生教育研究》 北大核心 2025年第1期66-72,共7页

能源化学是利用化学的原理和方法,研究能量获取、储存及转换过程基本规律的学科,是能源科学中的最主要分支之一。在“双碳”目标的大背景下,推进能源化学研究型人才培养具有十分重要的现实意义。面对我国能源化学研究型人才培养的问题... 能源化学是利用化学的原理和方法,研究能量获取、储存及转换过程基本规律的学科,是能源科学中的最主要分支之一。在“双碳”目标的大背景下,推进能源化学研究型人才培养具有十分重要的现实意义。面对我国能源化学研究型人才培养的问题和挑战,厦门大学相关单位在协同创新理念的指引下,通过构建层层递进的课程体系,严格把控博士生入学条件,实行导师组制度,组织累积考试、年度考核和例会报告等一系列措施强化人才培养质量管理,形成了本研协同、多学科协同、校内校外协同、国内国外协同和师生协同等多元化的人才培养模式,取得了显著成效,其经验可为其他高校提供参考与借鉴。 展开更多

关键词 协同育人模式 过程培养 学科、人才、科研三位一体

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无负极锂金属电池的研究进展 被引量：1

2

作者 方晓亮 王翠渺 +6 位作者 刘书畅 叶文涛 崔景芹 王超志 陈伟平 张鹏 张力 《厦门大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期15-30,共16页

[背景]锂化的正极与负极集流体组配构建的无负极锂金属电池,能够大幅减少锂用量,是下一代低成本、高能量密度二次电池体系的重要研究方向.然而,在首圈充电过程中,负极集流体表面原位沉积的锂金属与电解液发生副反应,形成不稳定的固体电... [背景]锂化的正极与负极集流体组配构建的无负极锂金属电池,能够大幅减少锂用量,是下一代低成本、高能量密度二次电池体系的重要研究方向.然而,在首圈充电过程中,负极集流体表面原位沉积的锂金属与电解液发生副反应,形成不稳定的固体电解质界面,导致有限活性锂的不可逆损失和电池性能的快速衰减.[进展]降低活性锂的消耗、提高锂金属沉积/剥离的可逆性是无负极锂金属电池的关键挑战.目前,通过高容量正极材料预锂化结合现有电池制造工艺,设计适用于软包电池双盐电解液的体系,以及开发面向全固态电池的Ag-C负极等研究进展,推动了无负极锂金属电池的快速发展.[展望]无负极锂金属电池的性能指标距离商业化应用仍有显著差距.实验室的扣式电池到实用级软包电池的测试流程与参数需要标准化.利用多模态和原位表征技术来厘清锂沉积/剥离过程与界面形成机理,并结合人工智能技术建立工况下的可靠模型和修正训练,将有助于推动无负极锂金属电池内部复杂问题的快速、精准解析. 展开更多

关键词 无负极锂金属电池 固体电解质界面 集流体 电解质 原位表征

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溶剂化离子液体修饰的高性能聚环氧乙烷基固态电解质

3

作者 邱安 王子涵 +3 位作者 董鑫 董金超 蒋玉雄 李剑锋 《厦门大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期93-102,共10页

[目的]针对聚环氧乙烷(PEO)基固态电解质存在高压稳定性差、锂离子迁移数和电导率低等问题,设计制备了一系列溶剂化离子液体[Li(G4)][FSI]修饰的PEO基固态电解质.[方法]引入溶剂化离子液体[Li(G4)][FSI]作为PEO基固态电解质的锂源和添加... [目的]针对聚环氧乙烷(PEO)基固态电解质存在高压稳定性差、锂离子迁移数和电导率低等问题,设计制备了一系列溶剂化离子液体[Li(G4)][FSI]修饰的PEO基固态电解质.[方法]引入溶剂化离子液体[Li(G4)][FSI]作为PEO基固态电解质的锂源和添加剂,运用各种谱学和电化学方法对固态电解质进行表征,并考察了[Li(G4)][FSI]含量对固态电解质的影响.[结果]当n(EO)∶n(Li)=20∶1时,与PEO-LiFSI-20∶1(PF-20)相比,制备的PEO-[Li(G4)][FSI]-20∶1(PGF-20)固态电解质的结晶度和机械强度未产生明显变化,在60℃下其锂离子电导率(0.44 mS/cm)和迁移数(0.253)明显提升.随着[Li(G4)][FSI]含量的增加,固态电解质的结晶度和机械性能未产生明显变化,其60℃下的锂离子电导率随之增加,而孔道直径和数量则呈先减小后增大的趋势,其中PGF-20的孔道直径最小、数量最少,且具有最低的对称电池过电位和最高的氧化电位.将PGF-20应用到Li‖LiFePO_(4)全固态电池,可以在60℃、0.5 C的条件下稳定循环100次,且容量保持率可达88.7%.[结论]溶剂化离子液体的引入使得固态电解质表面产生微米级的孔道结构,从而有利于锂离子的传输;适量引入溶剂化离子液体可生成富含LiF的稳定固态电解质界面,使其锂对称电池具有较低的过电位.本研究成功构筑基于溶剂化离子液体的高性能PEO基固态电解质,可为同类型固态电解质的开发提供借鉴. 展开更多

关键词 聚环氧乙烷基固态电解质 溶剂化离子液体 固态锂金属电池 锂离子电导率 锂离子迁移数

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我国绿氢产业发展现状分析与建议 被引量：3

4

作者 陈伟平 施仲涨 +2 位作者 林皓然 张军奎 郑世胜 《厦门大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期193-203,210,共12页

[背景]绿氢是我国新型能源体系中的重要组成部分.在发展新质生产力、“双碳”战略背景下,绿氢产业迎来前所未有的发展机遇,其发展趋势有待进一步研究.[进展]本文系统梳理了我国绿氢产业近年来在技术、政策、市场等要素影响下的发展现状... [背景]绿氢是我国新型能源体系中的重要组成部分.在发展新质生产力、“双碳”战略背景下,绿氢产业迎来前所未有的发展机遇,其发展趋势有待进一步研究.[进展]本文系统梳理了我国绿氢产业近年来在技术、政策、市场等要素影响下的发展现状,深入分析绿氢产业发展的特点和面临的主要问题并提出相应的对策建议.2021年以来,绿氢项目实现了从小规模试点到大规模示范的飞跃,资本正成为推动产业发展的重要力量.示范模式从单一技术验证转向对全产业链技术的协同考察,但其经济效益尚未完全满足市场化需求.[展望]绿氢产业的进一步发展主要受到政策、技术、基础设施和市场的制约,应通过完善顶层设计、加快核心技术创新、推进基础设施建设、构建产业生态圈4个方面入手,进一步提升绿氢产业的发展质量和速度. 展开更多

关键词 绿氢 示范项目 技术路线 产业 政策

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绿色船舶燃料电池混动系统能量管理策略研究

5

作者 李致朋 肖仪卓 +3 位作者 刘宣佑 彭华伟 郑剑锋 章选铄 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第2期120-126,共7页

针对绿色船舶燃料电池-锂电池混合动力系统存在经济性差、双能量源协同匹配难的问题,研究燃料电池开关和模糊逻辑控制2种不同策略下系统的经济性与可靠性。使用大功率燃料电池模拟器、燃料电池专用直流转换器等模块建立了混合动力系统... 针对绿色船舶燃料电池-锂电池混合动力系统存在经济性差、双能量源协同匹配难的问题,研究燃料电池开关和模糊逻辑控制2种不同策略下系统的经济性与可靠性。使用大功率燃料电池模拟器、燃料电池专用直流转换器等模块建立了混合动力系统的模拟实验平台,通过两种策略分别实现对混合动力系统输出功率的管理。实验结果表明,2种策略在优化能量分配上均显示出可行性,进一步比较发现,在船舶典型工况下,复合动力系统稳定运行的时长越久,燃料电池开关策略控制下的氢耗量越低,提高系统的氢燃料经济性。这项工作为后续进一步提升燃料电池船舶混合动力系统运行效率和优化系统性能具有工程指导意义。 展开更多

关键词 燃料电池 能量管理策略 绿色船舶 燃料电池开关策略 模糊逻辑控制策略

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电热耦合作用下Mini/Micro-LED三基色色品坐标变化规律研究

6

作者 黄研培 王鹏 +5 位作者 庄庆瑞 史园 陈跃奋 杨旭 李金钗 黄凯 《发光学报》 北大核心 2025年第8期1485-1495,共11页

微型发光二极管(Mini/Micro-light emitting diode,Mini/Micro-LED)显示技术应用场景不断扩展,使其常工作于很宽的温区和电流密度范围。然而,环境温度和工作电流的变化都将不可避免地引起LED发光特性发生变化,从而导致三基色色品坐标偏... 微型发光二极管(Mini/Micro-light emitting diode,Mini/Micro-LED)显示技术应用场景不断扩展,使其常工作于很宽的温区和电流密度范围。然而,环境温度和工作电流的变化都将不可避免地引起LED发光特性发生变化,从而导致三基色色品坐标偏移、色域发生改变,严重影响显示器件的显色性能。本文通过系统分析红绿蓝(Red-Green-Blue,RGB)三色Mini/Micro-LED在不同温度和注入电流密度下发光特性的变化规律,深入探讨了电热耦合作用下Mini/Micro-LED三基色色品坐标变化规律,及由其构成的显示器数字电影倡导-协议3(Digital Cinema Initiatives-Protocol 3,DCI-P3)色域覆盖率变化趋势。研究发现,温度升高使得三色LED色品坐标同步偏移,色域覆盖率仅略微减小;而注入电流密度增大则导致色域覆盖率大幅下降,最高降幅可达15%。表明注入电流密度对LED色域的负面影响比环境温度更为严重。因此,在Mini/Micro-LED显示技术研发过程中,除了关注LED显示屏的热管理以降低环境温度因素对色彩性能的影响,还需重点优化电流调控策略,对电流密度变化引入动态色域补偿算法,以提升显示效果。 展开更多

关键词 微型发光二极管 色品坐标 色域

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基于内标型花瓣状间隙增强拉曼粒子的pH传感

7

作者 张铭中 关鹏程 +5 位作者 林嘉盛 许珊珊 张凡利 张月皎 李志勇 李剑锋 《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期207-212,共6页

汗液是一种可无创测量的分析物,其pH值可作为诊断和监测各种生理状况的重要指标。表面增强拉曼散射技术(SERS)是一种快速、灵敏、无创、无标记的分析检测技术,但存在因信号波动导致的稳定性差等问题。该文通过制备一种内标型花瓣状间隙... 汗液是一种可无创测量的分析物,其pH值可作为诊断和监测各种生理状况的重要指标。表面增强拉曼散射技术(SERS)是一种快速、灵敏、无创、无标记的分析检测技术,但存在因信号波动导致的稳定性差等问题。该文通过制备一种内标型花瓣状间隙增强拉曼标签(PGERT)纳米颗粒并构建pH传感器,实现了对人体汗液中pH值的精确实时分析。该传感器通过在间隙结构内部修饰4-巯基苯甲氰(4-MBN)分子获得内标拉曼信号,并基于外部花瓣状壳层表面修饰pH传感分子4-巯基苯甲酸(4-MBA)获得增强的探针信号,显著提高了检测稳定性和灵敏度。该研究先使用原位分析池建立了pH 5.0~8.0条件下的标准分析曲线,相关系数(r2)高达0.99。该传感器对4种不同pH值汗液(pH 5.0~7.0)的检测结果与标准pH计测试结果的误差率分别为(2.17±5.0)%、(4.62±1.1)%、(5.80±0.3)%、(3.68±1.0)%。结果表明,基于该内标型花瓣状间隙纳米拉曼标签的传感器可用于人体汗液的pH值监测,并具有高灵敏度、高稳定性以及分析精确的优点。 展开更多

关键词 花瓣状间隙增强拉曼标签(PGERT) 内标 PH检测 汗液 SERS

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柔性锌-空气电池进展与展望 被引量：8

8

作者 滕浩天 王文涛 +3 位作者 韩晓峰 郝翔 杨瑞枝 田景华 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2023年第1期13-28,共16页

近年来,人们越来越关注柔性可穿戴电子设备。柔性锌-空气电池由于有较高的理论能量密度以及对像人体一样不均匀表面的适应能力,有望成为下一代电子产品的电源。在柔性锌-空气电池研究领域,人们已经取得了较好的研究进展,各种柔性锌-空... 近年来,人们越来越关注柔性可穿戴电子设备。柔性锌-空气电池由于有较高的理论能量密度以及对像人体一样不均匀表面的适应能力,有望成为下一代电子产品的电源。在柔性锌-空气电池研究领域,人们已经取得了较好的研究进展,各种柔性锌-空气电池的制备方法已被报道。本文阐述了近年来柔性锌-空气电池的主要成就以及面临的困难,特别是关注凝胶电解质、金属阳极以及柔性空气阴极对柔性锌-空气电池电化学性能的影响,最后讨论了柔性锌-空气电池面临的主要挑战与发展前景。 展开更多

关键词 凝胶电解质 金属阳极 空气阴极 电池构型 柔性锌-空气电池

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煤经合成气制可降解聚乙醇酸的技术进展 被引量：14

9

作者 叶林敏 黄乐乐 +2 位作者 段新平 袁友珠 谢素原 《洁净煤技术》 CAS 北大核心 2022年第1期110-121,共12页

自2009年以来,煤经合成气制乙二醇产业在我国迅速扩张,预计到2022年,我国煤制乙二醇总产能将增至1368万t/a。日渐成熟的煤制乙二醇技术进一步带动了煤经合成气制可生物降解塑料聚乙醇酸的技术发展,即将煤制乙二醇技术中的草酸二甲酯选... 自2009年以来,煤经合成气制乙二醇产业在我国迅速扩张,预计到2022年,我国煤制乙二醇总产能将增至1368万t/a。日渐成熟的煤制乙二醇技术进一步带动了煤经合成气制可生物降解塑料聚乙醇酸的技术发展,即将煤制乙二醇技术中的草酸二甲酯选择性加氢为乙醇酸甲酯,再经聚合反应合成可降解塑料聚乙醇酸。聚乙醇酸既定位为聚酯行业的高端产品,也用于生产可完全降解聚酯制品,是国家鼓励发展的新型材料,在“限塑令”实施的国家和地区具有较大的市场需求潜力和需求空间,因此,开展煤经合成气制可降解聚乙醇酸这一分支技术的研发,对丰富煤制乙二醇产业的产品结构具有重要意义。围绕煤经合成气制可降解聚乙醇酸技术的研发进展,论述了草酸二甲酯选择性加氢制乙醇酸甲酯单体和乙醇酸甲酯聚合制聚乙醇酸的技术原理,以及该技术路线的工程设计方案和可行性。对于乙醇酸甲酯单体的合成,其技术关键在于通过设计和调整催化剂的结构、组分以及优化反应条件,实现草酸二甲酯的高转化率和乙醇酸甲酯的高选择性。对于乙醇酸甲酯制聚乙醇酸,目前主要有2种工艺技术,即以乙醇酸甲酯为原料或经乙醇酸的直接缩聚法和经乙交酯的开环聚合法。聚合工艺的选择直接影响聚乙醇酸的产品质量:直接缩聚法生成低分子量的聚乙醇酸,开环聚合法可以生成高分子量的聚乙醇酸。发展煤经合成气制可降解聚乙醇酸技术,将有利于我国煤制乙二醇产业的发展和拓展。 展开更多

关键词 聚乙醇酸 乙醇酸甲酯 草酸二甲酯 可降解 煤制乙二醇

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生长气压对分子束外延β-Ga_(2)O_(3)薄膜特性的影响 被引量：1

10

作者 蔡文为 刘祥炜 +8 位作者 王浩 汪建元 郑力诚 王永嘉 周颖慧 杨旭 李金钗 黄凯 康俊勇 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2022年第7期1152-1157,共6页

本文采用分子束外延技术在具有6°斜切角的c面蓝宝石衬底上外延β-Ga_(2)O_(3)薄膜,系统研究了生长气压对薄膜特性的影响。X射线衍射谱和表面形貌分析表明,不同生长气压下所外延的薄膜表面平整,均具有(201)择优取向。并且,其结晶质... 本文采用分子束外延技术在具有6°斜切角的c面蓝宝石衬底上外延β-Ga_(2)O_(3)薄膜,系统研究了生长气压对薄膜特性的影响。X射线衍射谱和表面形貌分析表明,不同生长气压下所外延的薄膜表面平整,均具有(201)择优取向。并且,其结晶质量和生长速率均随生长气压增大而逐渐提高。通过X射线光电子能谱分析发现,生长气压增大使得氧空位的浓度大幅下降,高价态Ga比例增大,最终使得O/Ga原子数之比接近理想Ga_(2)O_(3)材料的化学计量比值。利用Tauc公式和乌尔巴赫带尾模型进行计算,结果表明随着生长气压的增大,样品的光学带隙由4.94 eV增加到5.00 eV,乌尔巴赫能量由0.47 eV下降到0.32 eV,证明了生长气压的增大有利于降低薄膜中的缺陷密度,提高薄膜晶体质量。 展开更多

关键词 β-Ga_(2)O_(3)薄膜 分子束外延 生长气压 缺陷密度 晶体质量 光学特性

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基于GaN微米阵列结构的单芯片白光LED有源区InGaN/GaN多量子阱结构设计 被引量：1

11

作者 王永嘉 杨旭 +2 位作者 李金钗 黄凯 康俊勇 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1130-1138,共9页

通过模拟仿真对双波长堆叠的c面InGaN/GaN多量子阱(MQWs)发光二级管的载流子浓度、自发辐射复合率以及极化电场等进行了研究。结果表明,通过调节双波长堆叠的InGaN多量子阱的阱层和垒层厚度,可调控载流子特别是空穴在量子阱有源区的分布... 通过模拟仿真对双波长堆叠的c面InGaN/GaN多量子阱(MQWs)发光二级管的载流子浓度、自发辐射复合率以及极化电场等进行了研究。结果表明,通过调节双波长堆叠的InGaN多量子阱的阱层和垒层厚度,可调控载流子特别是空穴在量子阱有源区的分布,实现双波长发光峰比例调制。进而考察了在相同外延条件下生长的半极性面InGaN/GaN堆叠量子阱LED的发光特性。在此基础上,提出基于多波长堆叠InGaN/GaN多量子阱结构的c面和{1011}或{1122}半极性面混合的单芯片白光LED设计方案,通过调节c面发光光谱在混合光谱中的比例,可获得覆盖大部分可见光波段、色温从4500~9000 K可调、且显色指数最高可达91.3的白光。 展开更多

关键词 单芯片白光LED 半极性面 INGAN 极化效应

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紫外光引发原位交联多功能粘结剂构筑稳固硫正极

12

作者 李莎 湛孝 +3 位作者 王顾莲 王慧群 熊伟明 张力 《电化学》 CAS 北大核心 2023年第4期58-67,共10页

锂硫电池因其高理论比容量和高能量密度的独特优势,在下一代储能体系中展现出重要的应用前景。然而,锂硫电池的商业化进程仍面临诸多挑战:如可溶性多硫化锂中间产物造成的“穿梭”问题、充放电过程中体积变化剧烈以及电极硫负载增大时... 锂硫电池因其高理论比容量和高能量密度的独特优势,在下一代储能体系中展现出重要的应用前景。然而,锂硫电池的商业化进程仍面临诸多挑战:如可溶性多硫化锂中间产物造成的“穿梭”问题、充放电过程中体积变化剧烈以及电极硫负载增大时的严重极化等,易导致硫正极的结构坍塌和电化学性能的快速衰变。电池作为一个有机整体,其性能优化是一个系统工程,上述挑战对电池内的每一个组分都提出了更高的要求,例如发展具有更好机械性能的新型粘结剂。在本工作中,我们首次在硫正极中引入乙氧基化三羟甲基丙烷三丙酸酯单体,通过紫外光辅助固化实现原位交联,并与传统聚偏氟乙烯粘结剂构成二元粘结剂(简称c-ETPTA/PVDF),用于制备高强度、高硫负载的长寿命锂硫电池。结果表明,采用共价交联的c-ETPTA/PVDF粘结剂不但能显著增强电极极片的机械性能,保持循环过程中的结构稳定性,还可借助其丰富的含氧官能团对溶解性多硫化锂中间产物进行高效地捕获。此外,c-ETPTA/PVDF中的醚氧键与锂离子之间适度的相互作用也有助于锂离子的快速输送。因此,S-c-ETPTA/PVDF电极在2C倍率下可稳定循环1000次以上,且每个周期的容量衰减率仅为0.038%。即使当硫面载量提高至7.8 mgs·cm^(-2)时,经过50个周期循环后,仍可输出6.2 mAh·cm^(-2)的高平均放电面容量。本工作展示了紫外光引发原位交联技术在制备稳固的高能量密度锂硫电池方面的巨大应用前景。 展开更多

关键词 锂硫电池 紫外固化 原位交联 多功能粘结剂 高强度电极

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