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低成本、高性能的新颖热电化合物的研究
随着社会的发展与进步,日益突出的能源供需矛盾不断将寻找清洁、高效、经济的新型能源材料推向研究前沿。热电材料是一类能利用热电效应,直接将热能(包括太阳能、地热、工业余热等能量)转换成电能的材料,由于热电转换技术便捷、环保等优势,在车载冰箱、深空探测器电源等领域具有不可替代的地位,受到科学家们的高度重视。而探索发现低成本、高丰度、低毒性的高效热电材料,是该领域基础研究的重点,是一项面临巨大挑战的研究工作。 吴立明2004年发明了独特且安全的固相合成方法——硼硫化法(J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 4676-4681.),近期,课题组利用该方法,发现了一种新的四方相α-CsCu5Se3,并实现宏量合成。该材料拥有前所未见的独特晶体结构:Cs+由类中国结形状的Cu8Se8结构单元构筑的三维无限扩展结构,其中镶嵌Cs+金属阳离子。α-CsCu5Se3热稳定性好,表现出典型晶态固体的热传输行为,并遵循Umklapp散射机制,这与具有类液态的热传导行为的二元化合物Cu2-xSe完全不同。晶体学及热传输性能研究表明α-CsCu5Se3指出了一个有效抑制Cu+液体传输行为特征的方法。与吴立明老师2016年发现的高性能热电材料CsAg5Te3(Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 11431–11436)相比,α-CsCu5Se3的晶体单胞体积减小了30%,导致材料具有更强的原子间d轨道重叠作用,从而显著降低有效质量(m*),这使得α-CsCu5Se3相比于CsAg5Te3实现了功率因子200%的增长,达到8.17 μW/cm/K2,是目前报道的碱金属富铜硫属化合物中最高值;同时,理论研究表明,由于结构中的Cu–Se软化学键和Cs+ 离子扰动作用,该材料具有很低的热导率。综合上述各方面因素,该化合物的本征热电优值ZT达到1.03(980 K)。进一步通过Sb掺杂优化热电性能的研究发现:Sb3+的孤对电子能够增大材料的晶格非谐性,有效增强Umklapp型散射,从而降低声子速度,使得α-Cs(Cu0.96Sb0.04)5Se3的晶格热导率进一步降低至0.40 W/m/K,热电优值ZTmax提升到1.30。该工作系统深入研究了α-CsCu5Se3体系结构和热电相关性能的关系,为低成本,高丰度,高性能硫属化合物材料的设计探索研究迈出重要的一步。
北京师范大学 2021-04-10
固体样品漫反射光谱测试载样加热装置
本实用新型公开了一种固体样品漫反射光谱测试载样加热装置,涉及漫反射光谱测试仪器领域,包括石英载样片、加热片、调压器,所述石英载样片的一面设有载样凹槽,所述加热片固定在所述石英载样片的另一面,所述加热片通过导线连接所述调压器。本实用新型的优点在于:可以实现在固体样品漫反射光谱测试时进行温度控制,测试结束后可以回收样品。
安徽建筑大学 2021-01-12
利用矿山固体废料制作建筑装饰用微晶玻璃
建筑装饰用微晶玻璃(商品名玉晶石)是微晶玻璃的一种,是一种新型人造石材。它是用一定成分的砂、石原料经熔融--水淬成玻璃质细粒--成形--升温晶化而成的多晶陶瓷,为结晶相与玻璃相的复合体。其抗压强度、抗折强度、光泽度、硬度、耐酸碱性等性能均达到或超过高档天然花岗石材(见下表),可制成异形,花纹美观,颜色可按市场需要人为调配,并可配制出天然石材所没有的兰色、黄色等色调,尤其是其没有放射性,因而备受建筑业青睐。其主要成分为 SiO2、CaO、MgO、Al2O3、Na2O、K2O 等,许多尾矿废石的成分与之相似,在玉晶石原料中可占到 30%以上,若再加上一些废玻璃等,固体废料在原料中可占80~90%。
北京科技大学 2021-04-13
利用矿山固体废料制作建筑装饰用微晶玻璃
建筑装饰用微晶玻璃(商品名玉晶石)是微晶玻璃的一种,是一种新型人造石材。它是用一定成分的砂、石原料经熔融--水淬成玻璃质细粒--成形--升温晶化而成的多晶陶瓷,为结晶相与玻璃相的复合体。其抗压强度、抗折强度、光泽度、硬度、耐酸碱性等性能均达到或超过高档天然花岗石材(见下表),可制成异形,花纹美观,颜色可按市场需要人为调配,并可配制出天然石材所没有的兰色、黄色等色调,尤其是其没有放射性,因而备受建筑业青睐。其主要成分为SiO2、CaO、MgO、Al2O3、Na2O、K2O等,许多尾矿废石的成分与之相似,在玉晶石原料中可占到30%以上,若再加上一些废玻璃等,固体废料在原料中可占80~90%。本项目来源于原冶金工业部,项目研究成果达到了国内领先水平。 应用范围:玉晶石主要用作建筑物内外墙、地面、柱面装饰面料,桌面、厨房、卫生间台面,尤其适用于地下建筑。◆经济效益及市场分析 在我国,随着房地产业的飞速发展,对高档建筑装饰材料的需求猛增。仅北京地区每年需要建筑装饰材料约60~80万平方米。当前国产花岗石材价格随品种、质量不同在150~1000元/㎡之间波动;进口花岗石材价格在600~1000元/㎡;国内目前市场价约280元/㎡,已在人民大会堂、新首都机场、上海明珠电视塔、上海国际会议中心、广州地铁站等上百处地方用于内外墙装修。 国内外目前玉晶石均用纯化工原料生产,若以尾矿、废石等固体废料为原料,则能节约原料费用,从而大大降低成本。据推算,尾矿玉晶石的成本约150~190元/㎡。尾矿玉晶石可以质量不低于甚至超过天然花岗石、色彩独特、成本价格低于同档次天然花岗石和普通原料玉晶石、享受国家免增值税和5年所得税的优惠等优势而进入市场。 一条年产2万平方米(最小规模)的生产线预计需设备投资250万元,厂房投资3000㎡,流动资金350万元,职工70~80人,能源使用天然气、液化气、柴油和重油、发生炉煤气均可,预计产品成本180元/㎡,售价280元/㎡,投资回收期1.5年。 广东汕头、重庆涪陵、安徽安庆等企业,采用我校技术,普通原料玉晶石已分别于2000年、2001年、2003年投入批量生产,规格2000㎜×1000㎜×20㎜。
北京科技大学 2021-04-13
一种紫甘薯固体饮料粉的生产方法
本发明提供了一种紫甘薯固体饮料粉的生产方法。具体步骤如下:A、打浆,选择无病变、无腐烂的新鲜紫甘薯,清洗去皮;将去皮后的紫甘薯切成细条;在沸水中漂烫2~5min,冷却至室温,再加水打浆30-60s;B、浸提,在50℃下静置或者搅拌浸提30-60min;C、护色,冷却至室温后进行过滤,得到紫甘薯水提液,并加入异抗坏血酸钠护色;D、调配,将麦芽糊精和蔗糖加入紫甘薯清液,进行调配;E、调酸,将紫甘薯清液干燥至原液1/4体积,采用柠檬酸调节溶液pH后,继续干燥至粉末状,得成品。
四川大学 2017-12-28
一种固体氧化物燃料电池系统
本发明公开了一种固体氧化物燃料电池系统,包括预热电堆入口空气温度的空气换热器单元、预热电堆入口燃料温度的燃料换热器单元、电堆单元、电堆温度检测单元、电堆尾气回收燃烧室单元以及尾气出口流量控制阀门。本发明的空气换热器单元和燃料换热器单元分别具有独立的预热烟气管道、尾气流量控制阀,系统通过温度检测单元检测电堆温度并传送给控制器,控制器根据反馈的温度数据进行相应的运算,并输出相应的控制信号控制空气换热器单元和燃料换热
华中科技大学 2021-04-14
预测固体电解质界面的原子模拟软件
本技术提出了基于多尺度理论模拟结合深度机器学习的一整套解决方案,即利用先进多尺度模拟方法精准解析SEI原子结构,建立新一代SEI模型,阐明SEI结构和形成机制,完整构建SEI与电池性能之间的内在联系,定向设计符合不同商用条件的新型电解液配方,为开发新一代高能量密度电池提供可能。 一、项目分类 显著效益成果转化 二、技术分析 随着智能手机、笔记本电脑等消费电子产品的快速发展,锂离子电池(Lithium Ion Battery, 简写为LIB)已经成为最成功的电化学储能设备之一,并从根本上影响并改变了人们的日常生活方式。随着制造工艺的逐步成熟,LIB的能量密度已经接近其理论极限。另一方面,可移动电子设备的快速普及和汽车电动化的蓬勃发展也不断要求开发具有更高能量密度的充电电池以满足实际使用的需求,而最先进的LIB依然无法完全满足上述需求。因此,寻找更高能量比的锂电池电极材料,加快下一代新型锂电池关键技术的相关研究,已成为制约锂电池技术产业发展进步的关键问题。锂金属电池的能量密度虽足以达到下一代电动车的要求,但其自身的稳定性仍令人担忧,这主要是因为Li金属的反应活性过高,其几乎可与所有的电解液均能自发地发生化学反应。在电池的运行过程中,Li电极和电解液之间通过自发化学反应和电化学反应导致了固体电解质界面(solid electrolyte interphase,SEI)的形成。当所形成的SEI结构不均匀时会诱发电池体积膨胀,此外,充放电过程中锂的不均匀沉积会导致锂枝晶的形成,锂枝晶的不规则生长会刺穿SEI,导致SEI膜发生破裂,并产生死锂,降低锂金属电池库伦效率;更严重的是,锂枝晶的不断生长会刺穿隔膜,造成电池内部的短路,导致火灾和爆炸等安全事故,大大缩短了电池的使用寿命,严重阻碍了其大规模商业化发展。因此,SEI对LMB的性能具有至关重要的影响。良好且稳定的SEI可以阻止(或者大幅度减缓)负极界面上反应的持续发生,起到保护Li电极的作用。针对下一代高稳定性锂金属电池设计中存在的关键问题,结合国际研究进展与本团队前期研究基础,我们提出了基于多尺度理论模拟结合深度机器学习的一整套解决方案,即利用先进多尺度模拟方法精准解析SEI原子结构,建立新一代SEI模型,阐明SEI结构和形成机制,完整构建SEI与电池性能之间的内在联系,定向设计符合不同商用条件的新型电解液配方,为开发新一代高能量密度电池提供可能。本方案已形成完整的工作流,相关自动化软件已开发完成并交付使用,且具有完全的自主知识产权,可用于国内外上游电池生产研发企业积累原始电池性能数据,大范围筛选有效电解液组分,指导下一代高能量密度锂电池研制。 我们的技术优势与创新主要表现在: 1)首次在电池体系中实现了QM与MM的混合模拟与混合加速; 2)在电池体系模拟中实现了开放电子体系对电化学反应的热力学和动力学预测; 3)在保证精度的前提下,实现了在纳米尺度上对真实的实验SEI结构直接模拟; 4)通过耦合深度机器学习,实现了电解液组分大范围筛选与性能优化。
苏州大学 2022-08-15
水系热化学电池
9 月 11 日,《科学》(Science)以 First Release 形式刊发了武汉光电国家研 究中心周军教授团队最新研究进展 “Thermosensitive-crystallization boosted liquid thermocells for low-grade heat harvesting”。该研究工作第一署名单位为华中科技大学武汉光电国家研究中心,博士生余帛阳、段将将副教授为共同第一作者,周军为通讯作者。此外,论文合作者还包括武汉大学化学与分子科学学院丛恒将副教授、周军团队多名研究生(谢文科、柳容、庄欣妍、王卉、齐备)、华中科技大学材料科学与工程学院徐鸣教授和中国科学院北京纳米能源与系统研究所王中林院士等。
华中科技大学 2021-04-13
化学镀镍合金技术
化学镀镍合金是通过可控制的金属离子自催化化学还原过程,在镀件表面沉积出镍合金的表面技术,镀后获得的合金镀层具有非常优异的性能。1)镀层结构为非晶态,耐腐蚀性极高,在盐、碱和还原酸中有很强的耐腐蚀性,尤其是在氢氟酸中的耐蚀性远优于其它金属材料。2)镀层的硬度很高,自润滑性能好,有极高的耐磨性。3)特殊功能:化学镀合金镀层中由于还原剂的掺杂和非晶态使电阻值大幅
西安交通大学 2021-01-12
化学探究性实验桌
化学探究性实验室桌 规格尺寸可定制: 1200*1200*780 1500*1500*780 台面采用国内知名的12.7MM实芯理化板 铝木/塑钢/钢木结构。板材采用三聚氰胺刨花板/密度板 备注:以上是化学探究性实验桌的详细信息,如果您对化学探究性实验桌的价格、型号、图片有什么疑问,请联系我们获取化学探究性实验桌的最新信息。 咨询电话:0577-67473999
温州市育人教仪制造有限公司 2021-08-23
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