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金钟团队在高倍率镁二次电池正极材料领域取得新进展
金属镁可以用于二次电池的负极材料，具有资源丰富、环境友好、理论体积容量高、镁沉积/溶解过程不易形成枝晶等优点，在大规模储能体系中具有很大的应用潜力。然而，由于二价镁离子的电荷半径比大、极化率高，导致其与常规储镁正极材料中的晶格阴离子之间发生强的静电相互作用，阻碍Mg2+离子在正极活性材料中的嵌入和扩散动力学，导致充放电速度缓慢。因此，镁二次电池非常欠缺高性能的正极材料，严重阻碍了该领域的研究发展与应用。 近日，南京大学化学化工学院、介观化学教育部重点实验室、江苏省先进有机材料重点实验室金钟教授带领的“清洁能源材料与器件机制”研究团队研发了基于一种特殊的置换反应机制、非化学计量比的立方相硒化铜，用于高倍率的镁二次电池正极材料。以该硒化铜为正极、金属镁为负极组装的镁电池能够在100 mA g-1下表现出222 mAh g-1的最大放电比容量，在1000 mA g-1大电流密度下放电比容量仍可达155 mAh g-1，此外，在1000 mA g-1大电流密度下，电池循环500次之后，容量保持率约为84.3%。 该团队通过简单的一步溶剂热法合成了一种高结晶度的非化学计量比的立方相Cu2-xSe纳米片（图1）。以Cu2-xSe为正极组装镁电池在100 mA g-1下循环25次后，放电比容量达到最大222 mAh g-1，在300、500和1000 mA g-1下，放电比容量分别可保持为182、166和155 mAh g-1，表现出优异的倍率性能（图2）。此外，该工作从正极和负极两方面对电池经历较长的活化过程给予了一定的解释（图2f）。具体而言，随着Mg2+的嵌入和脱出，Cu2-xSe电极材料的尺寸会逐渐减小，而适当减小活性材料的尺寸可以有效地缩短Mg2+的扩散路径，便于活性材料与电解液充分接触，从而使容量增加。对于Mg负极来说，电解液中具有腐蚀性的氯离子会腐蚀Mg负极表面的氧化物等钝化层，从而使Mg负极表面暴露出更多具有活性的金属镁表面，从而利于容量的提升和稳定。最后，通过非原位表征技术（包括XRD、XPS、TEM和EDX等）对不同充/放电状态的电极片进行详细表征，实验结果表明非计量比Cu2-xSe正极材料的储镁机制为一种特殊的镁/铜离子置换反应。该研究为基于可逆离子置换反应机制的新型高性能多价离子电池电极材料的设计提供了新的思路。
南京大学
2021-02-01
新型纳米材料干扰β-淀粉样蛋白寡聚体形成并促进小胶质细胞介导清除
南开大学刘阳研究员与天津医科大学康春生教授合作在国际知名学术期刊NanoLetters（DOI:10.1021/acs.nanolett.8b03644）上发表文章，提出了一种新型的纳米复合材料（NC-KLVFF），可有效清除Aβ毒性寡聚体，并减轻Aβ诱导的AD小鼠的神经毒性。该纳米复合材料为表面集成有Aβ捕捉肽（KLVFF）的小粒径纳米颗粒（图2b，14±4nm）。这种纳米复合材料将KLVFF通过原位聚合交联在血清蛋白质分子表面（图2a），与Aβ共培养可显著改变Aβ寡聚体的形貌，进而形成Aβ/NC-KLVFF纳米团簇而不是Aβ寡聚体。随着病理性Aβ寡聚体的减少，纳米复合材料减轻了Aβ诱导的神经元损伤，并恢复了脑内小胶质细胞吞噬Aβ的能力，最终保护了海马神经元免受凋亡。研究人员考察了NC-KLVFF在减轻神经毒性和促进小胶质细胞清除方面的作用。实验结果表明NC-KLVFF通过与Aβ作用形成纳米团簇体，显著减轻了Aβ对神经元细胞膜的黏附，进而减小了对神经元的损伤（图3a,b）。在小胶质细胞对Aβ的吞噬实验中，也观察到Aβ/NC-KLVFF纳米团簇体展现出更易被内在化的特点（图3c,e）。
南开大学
2021-04-10
无铅压电陶瓷与聚乙烯醇压电复合材料及其制备方法
本发明涉及一种铌酸钠钾基无铅压电陶瓷-聚乙烯醇(PVA)压电复合材料及其制备 方法。该方法按通式(1-x)(LiaNabK1-a-b)(Nb1-cSbc)O3-xABO3-yM组分配料，以分析纯无水 碳酸盐或氧化物为原料，用传统陶瓷制备工艺制得陶瓷粉末；将陶瓷粉末与聚乙烯醇按 体积比5/90～95/5的比例配成混合粉料后加入去离子水，再加热使PVA溶解；然后超声分 散，将混合粉料烘干后经压片机冷压成型，再用马弗炉加温处理，最后在其表面溅射金 属电极，经硅油浴极化，即制得铌酸钠钾基无铅压电陶瓷-聚乙烯醇压电复合材料。该 压电复合材料为纯钙钛矿晶相，无杂相；且具有良好的压电性能与介电性能。
四川大学
2021-04-11
粘结型钐铁氮、钕铁氮、铁氧体永磁粉复合永磁材料及其制备方法
一种粘结型钐铁氮、钕铁氮和铁氧体永磁粉末的复合永磁材料,由重量百分数为83%～98.9%钐铁氮永磁粉、钕铁氮永磁粉和铁氧体永磁粉末的混合磁粉、1%～15%的高分子粘结剂及0.1-2%的助剂组成。混合磁粉的配方(按重量百分数计)为:钐铁氮永磁粉2%～96%,钕铁氮永磁粉2%～96%,铁氧体永磁粉2%～96%。复合永磁材料制备方法包括:模压成型、注射成型、挤出成型以及压延成型。该产品具有内禀性能优异,价格低廉,耐高温,抗腐蚀和氧化性能良好,特别是通过调整混合磁粉的配比,可实现性能与价格可调的特点。
四川大学
2021-04-11
一种生土建筑墙体表面高疏水性渗透型防水材料
本发明公开了一种生土建筑墙体表面高疏水性渗透型防水材料及其制备方法，本发明材料的组分和质量分数为硅酸盐水泥2-8％，铝酸盐水泥2-8%，石灰2-15%，丙烯酸2-9％，聚丙烯酰胺5-20％，硅氧烷渗透剂3-15%，乳化剂0.5-3%，余量为水；以水将丙烯酸配制成浓度为为2～9%的丙烯酸水溶液后，向丙烯酸水溶液中依次加入聚丙烯酰胺、乳化剂，在添加的同时混合搅拌均匀；之后加入硅氧烷渗透剂，充分搅拌，得均匀稳定乳液；向均匀稳定乳液中加入硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、石灰，充分搅拌至呈稳定浆状产物，即得本发明材料；本发明防水材料对生土基体具有高渗透性，且具有突出的防水、抗裂性能；提高了生土墙体的抗水性和耐候性；本材料无毒无污染，制备及施工方法简单，值得推广使用。
天津城建大学
2021-04-11
减噪保温墙体材料及其制备方法和减噪保温砌块及其制作方法
其他成果/n建筑材料技术领域，具体涉及一种减噪保温墙体材料及其制备方法和减噪保温砌块及其制作方法。该方法包括步骤：1）准备原料；2）将骨料、氧化石墨烯、水泥和硅灰混合，得到混合物A；3）向混合物A中依次加入减水剂、粘结剂、激发剂和水泥质量30～40%的水，搅拌混合，得混合浆料B；4）将作物秸秆制作成秸秆框架；5）将混合浆料B倒入模具中进行浇筑，并在浇筑过程中将步骤4）得到的秸秆框架放入到模具中，脱模后经过养护，即得。本发明主要原料为建筑垃圾，解决了建筑垃圾处置问题和废物资源化利用。秸秆与骨料间的空隙结构增长了声波传递的距离并多次折射，削弱了=声波的能量，具有良好的减噪作用。
武汉轻工大学
2021-04-11
发表论文在国际材料学期刊《物质》攻克固态锂电池电极-电解质瓶颈
2019 年 9 月，两个团队合作制备了倍率性能可与传统浆料涂覆正极相比的复合正极，为克服固态电池中电极-电解质接触差这一瓶颈提供了新思路。相关研究成果日前发表在国际材料学期刊《物质》上
清华大学
2021-04-13
一种 3D 打印用耐热模具钢材料及其制备方法
本发明公开了一种激光 3D 打印用耐热模具钢材料及其制备方 法，材料是以所需耐热模具的材料成分为基础成分，添加 C 元素、脱 氧元素和抗裂纹元素的量，三者的添加量分别为 0.1-0.15wt％、 0.1-0.5wt％和 0.05-0.5wt％，用以弥补 3D 打印过程 C 元素的流失，减 少3D打印过程中的氧化，并提高组织的抗裂纹性能；材料为15μm-100 μm 的规则球形。方法首先采用元素补偿的雾化方法制备出球形金属 粉末，然后通过分级筛分和定比例混合方法获得所需的粉末材料。制 备的粉末纯度高，粉末粒度细，球形度高，流动性好，有利于提高零 件的致密度，非常适合激光 3D 打印快速成形；解决了奥氏体耐热钢难 加工、难以制造复杂零件的难题，扩大了这种难以加工的材料在热能、 动力、高端耐热液压模具等诸多领域的应用。
华中科技大学
2021-04-13
非石棉基硼、亚麻油双改性酚醛树脂基摩阻复合材料
将亚麻油改性酚醛树脂和硼改性酚醛树脂预聚物按一定质量比进行混合后作为摩阻材料用双改性树脂酚醛树脂基体，取一定质量分率的玻璃纤维作为摩阻材料增强体，其余组分丁腈橡胶、二氧化硅、碳化硅、二硫化钼。各组分混合后加入模具中，一定压力和温度下，在液压成型机中保压一段时间。然后将模具自然冷却至室温后脱模，最后进行热处理消除残余应力，得到硼、亚麻油双改性酚醛树脂基摩阻复合材料。产品性能、指标根据摩擦系数测试结果，本项目制备的硼、亚麻油双改性酚醛树脂基摩阻复合材料的摩擦系数对转速、载荷和
江苏大学
2021-04-14
一种振镜式激光扫描大幅面材料成形加工控制系统
本发明公开了一种振镜式激光扫描大幅面材料成形加工控制系 统，其包括上位机、激光扫描主控制器和多个激光扫描从控制器；激 光扫描主控制器和多个激光扫描从控制器基于 EtherCAT 总线冗余环 型拓扑结构连接，激光扫描主控制器作为 EtherCAT 通信主站，多个激 光扫描从控制器作为 EtherCAT 通信从站。上位机通过总线与激光扫描 主控制器双向通信，激光扫描从控制器解析激光扫描主控制器指令、 提供/采集各类信号，
华中科技大学
2021-04-14