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有机电极材料在锂电池中的实际应用前景分析
中国科学院院士、南开大学教授陈军团队受Nature子刊《自然评论·化学》编委会邀请，发表题为“有机电极材料在锂电池中的实际应用前景分析”的综述论文。该文章深入阐述了有机电极材料的结构特征、作用机理、构效关系等，着重分析了有机电极材料的实际现状和应用前景，有助于学术界和工业界充分了解有机电极材料的实际应用潜力和待解决的问题，有望激发更多应用导向的研究工作，进而促进未来有机电池的商品化应用。文章第一作者为卢勇博士，通讯作者为陈军院士。
锂离子电池目前广泛应用于各类便携式电子设备，在人类社会的信息化、移动化、智能化、社会化等方面凸显作用，并有望在电动汽车和智能电网等领域大规模应用。商品化锂离子电池的正极材料主要是无机过渡金属氧化物和磷酸盐，其中过渡金属资源大都不可再生，电池回收利用技术复杂、成本高，从长远的角度来看可能会面临资源短缺等难点问题。因此，可循环再生的电极材料开发已成为电池领域的学术前沿和重大需求。
有机电极材料由于含有丰富的碳、氢、氧等元素而显现出可再生、绿色环保、低成本和高容量等优点，近年来受到了广泛的关注。有机电极材料的制备具有合成创造的特点。有机电极材料一般可以从植物中（比如玉米等作物和苹果等果蔬）直接提取或者以生物质材料为原料通过简单的方法制备得到；在有机材料提取制备、电池装配和回收过程中产生的二氧化碳又可以被植物吸收利用，因而体现了很好的循环和可再生性。然而，有机电极材料还面临着在电解液中溶解度大、导电性差、密度低等难点问题，其材料特征、作用机理、构效关系等亟待深入理解。
陈军院士团队的综述论文围绕有机电极材料的未来发展提出见解。文章指出，有机电极材料具有结构可调控特点。根据不同的分子结构和反应电位，有机材料在实际应用中可作为正极或者负极活性材料。文章首先讨论了有机电极材料本身的各种关键性质，包括材料的能量密度、功率密度、循环寿命、密度、电导率、能量效率、价格、资源可用性和热/化学稳定性。其中能量密度、功率密度和循环寿命是材料的基本电化学性质，这些性质会受到材料密度和电导率的影响，其他因素如稳定性和价格等也是必须要考虑的问题。接着从实际电池应用角度分析了电极中活性物质的单位面载量和电解液用量等因素对全电池性能的影响。最后利用软件对以有机材料为正极或者负极的实际锂电池体系进行了模拟，得出了相关电池体系的性能（如整体能量密度、功率密度）和价格等参数。结果表明，n型有机正极材料特别是羰基化合物具有较好的实际应用前景。
南开大学
2021-04-11
一种基于超材料结构的梯级耗能防船撞系统
本发明公开了一种基于超材料结构的梯级耗能防船撞系统，包括超高性能混凝土面板、梯级耗能防撞层、橡胶护舷、桥梁桥墩、桥梁承台和桥梁桩基，梯级耗能防撞层包括可变刚度单元、轻质耗能材料、竖向钢板、上顶板及下底板，可变刚度单元为多个内凹六边形单元通过横向及纵向钢板连接而成，中间空心结构内部填充聚氨酯泡沫、陶粒、橡胶粒等可以吸收和分散冲击能量的轻质耗能材料。可变刚度单元与各钢板之间焊接形成整体，防护装置与被保护桥墩之间通过橡胶护舷连接。该防护装置受撞击时的整体刚度会随着结构变形而增大，因此本发明具有可变刚度的梯级耗能防撞效果，能有效延长船桥碰撞时间且减小船舶撞击力，实现船舶与桥梁的双向保护。
南京工业大学
2021-01-12
基于干法活化的食用油脱色吸附材料开发与应用
我国是食用植物油消费大国，以 2012 年为例，我国食用植物油消费量为 2800 多万吨，其中精炼植物油占 70%以上。吸附脱色是食用油精炼的关键工序，其目 的是去除油中的色素、残皀、残磷、金属离子、氧化分解产物、农残、重质多环 芳烃等微量杂质组分，其效果优劣将直接影响食用油终端产品的质量与食用安全 性。传统脱色吸附材料是以膨润土为原料，采用高温高酸高能耗湿法加工而成， 其特点是活性度高，催化能力和脱色力强，但用于食用油吸附脱色时存在选择性 差、吸油率高、副反应（氧化、异构化、环化）严重和过滤性能差的缺陷。为此，本项目系统研究了油脂吸附脱色作用机制、脱色对油品品质影响、凹凸棒石黏土 （简称凹土）的显微结构、纳米效应及表面特性，发明了食用油脱色吸附材料的干法活化工艺和符合其特性的食用油“两步”脱色工艺；在此基础上，进一步对 脱色吸附材料进行多元复合改性，开发了具有高吸湿性的凹土系列干燥剂。
江南大学
2021-04-11
基于石墨烯、氮化硼等二维材料的防腐应用
石墨烯由于其独特的二维纳米结构，且具有高强度、高热稳定性、高化学稳定性以及优良的导热性等特性，在防腐涂料领域具有广阔的应用前景。石墨烯、氮化硼等二维材料由于其特殊的结构使其具有不透过性，作为金属基底与腐蚀环境的阻隔层而保护基底不被自然环境所腐蚀。通过化学气相沉积法及块体剥离法可分别制备直接生长于金属表面的大面积石墨烯、氮化硼薄膜，或粉状的石墨烯、氮化硼纳米片。通过化学气相沉淀法，二维材料可以在任意形状的金属基底的所有暴露面上生长，实现对金属表面的全面保护。
中国科学院大学
2021-01-12
即食调味木耳的制作方法
本发明涉及的是即食调味木耳的制作方法,这种即食调味木耳的制作方法是挑选标准的黑木耳,白木耳进行除杂,按5:1的比例进行混合,加入水,对干木耳进行湿法软化,泡发,其中干木耳添加量为水体积的4%～10%w/v;然后用组织捣碎机进行粉碎,在粉碎后的木耳浆液中加入壳聚糖和海藻酸钠,其中壳聚糖的加入量为干木耳质量的0.1%～0.5%w/w,海藻酸钠的加入量为干木耳质量的3%～7%w/w,待混合均匀后加入调味料在80℃水浴加热20～30min;接着将木耳混合液经过胶体磨湿法粉碎3～5min改善口感,真空干燥机中脱气2-10min;最后将木耳混合液按流延法涂布,干燥,即成即食调味木耳.通过本发明制得的即食调味木耳营养价值高,口味丰富,老少皆宜,营养又方便,填补了市场上没有黑木耳和白木耳即食产品的空白.
黑龙江八一农垦大学
2021-05-04
基于胎压的载重检测方法
本发明涉及交通运输技术领域，尤其是一种基于胎压的载重检测方法、基于胎压检测的公交车客流量计算方法及装置。本发明针对现有技术无法精确检测公交车上下客流的复杂问题，建立一种基于胎压检测的公交车客流量计算方法及装置，基于胎压与载重的函数关系，更加精准的估算公交车的客流量变化，有助于公交优化调度和公交资源的合理规划，达到节能减排的效果。本发明通过对公交车轮胎与地面的受力分析，得出气体体积变化与压强变化之间的关系，利用理想气体状态方程，最终得到解得载重ΔM与当前胎压P1的关系然后建立公交查载重量和载客人数的关系模型，从而得出胎压变化和载客人数变化的关系。
西南交通大学
2021-04-10
一种重构信号的方法
本发明一方面充分利用特征基的特性改进了贝叶斯压缩感知算法，提高了恢复性能，更重要的是避开了贝叶斯算法中复杂的矩阵求逆过程，特别的，当信号的长度比较长，矩阵的阶数很大时，能够有效地减少信号恢复运算复杂度。
电子科技大学
2021-04-10
寻找路径的方法及系统
高校科技成果尽在科转云
电子科技大学
2021-04-10
一种 MicroRNA 的检测方法
本发明公开了一种 MicroRNA 的检测方法，通过修饰有聚集诱 导发光化合物(AIE分子)的DNA探针分子与待测的MicroRNA相结合， 在 DNA 外切酶Ⅲ的作用下，探针中亲水的脱氧核糖核酸会被水解，剩 余的疏水性 AIE 物质会聚集发光，靶标 MicroRNA 会释放出来，再次 与探针结合，探针再次被水解，循环多次后荧光增强，从而检测出 MicroRNA。本发明还公开了一种应用该方法检测 miR-21 的探针分子
华中科技大学
2021-01-12
柴油机机体的铸造方法
本发明公开了一种发动机机体铸造方法，尤其是一种柴油机机体的铸造方法。本发明提供了一种一体成型水道和油道的柴油机机体的铸造方法，首先制作砂型，然后利用砂型进行浇注成型；在制作砂型时，利用无缝钢管构建油道和水道，并且无缝钢管的两端穿透砂型与外界连通；在浇注成型的过程中，向无缝钢管中通入冷却剂以控制无缝钢管的温度。无缝钢管代替三角形钢板铸造油道、水道，避免水压渗漏。充分利用数学思想“同等周长，圆的截面积大于三角形的截面积”，将原印度机体油道、水道的截面由三角形改进为圆形，增大了油道、水道的体积，同时，避免了棱角的出现，减少了回油及水对管壁强烈冲刷而造成的渗漏现象。
四川大学
2016-10-27