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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
具有七重物理通道开关的热致变色铁弹体
近日，东南大学国际分子铁电科学与应用研究院暨江苏省“分子铁电科学与应用”重点实验室团队发现了具有七个物理通道开关的热致变色铁弹体。相关工作以题为“The First Chiral Thermochromic Ferroelastic with Seven Physical Channel Switches”的学术论文在化学领域顶级期刊《Angewandte Chemie International Edition》上发表。此外，该论文被选为VIP（Very ImportantPaper）。据悉，只有不到5%的已接收论文才能获得如此积极的评价。
东南大学
2021-04-11
一种具有局部复合材料的轧钢用导位板
轧钢用导位板是一较典型的高温磨损件，由于高温氧化与磨损并存，导位板工作条件十分恶劣，常常因导位板孔形磨损而导致整个导位板报废。本成果可在导位板的出口端（即尺寸要求较严的孔形部件）形成局部复合材料，即将硬度高、耐磨性好，热稳定性好的陶瓷颗粒与抗氧化性好，并具有一定热强性的金属基体通过特殊工艺出口端以铸造方式形成表面复合材料，从而大幅度提高导位板使用寿命。该成
西安交通大学
2021-01-12
一种碱性耐火材料抗水化性能的评价方法
小试阶段/n自19世纪碱性转炉炼钢法问世以来，碱性耐火材料由于具有优良的高温使用性能及净化钢液的特性而备受关注。与此同时，碱性耐火材料固有的水化特性也直接制约了其工业化生产与使用。受温度、湿度等气候条件影响，目前国内外对碱性耐火材料抗水化性能的评价方法各国/地区均有差异。如何精确、全面地评价碱性耐火材料的抗水化性能则成为衡量碱性耐火材料综合性能的重要参数，也是推动碱性耐火材料发展的关键问题。本发明采用电化学手段，以水化溶液离子浓度为桥梁，建立了碱性耐火材料抗水化性能的新型评价方法，该技术方法简单、周
武汉科技大学
2021-01-12
多壁纳米碳管表面化学镀镍锌的方法
研发阶段/n一种多壁纳米碳管表面化学镀镍锌的方法，其特征在于：ａ．首先在镀镍锌之前对碳纳米管进行预处理，通过纯化、氧化处理获得较纯净纳米碳管，再通过活化、敏化处理在纳米碳管表面形成催化金属核；ｂ．将预处理后的纳米碳管加入镍锌镀液中，反应过程用超声波振荡器充分散，Ｎｉ－Ｚｎ－Ｐ在纳米碳管表面的催化金属核上沉积并长大，继而形成连续结合镀层，镍的自催化活性使沉积持续进行，从而得到较厚的镀层。将经过以上处理的纳米碳管用作金属基复合材料增强体时，可以和金属基体紧密结合，充分发挥其优良特性。
湖北工业大学
2021-01-12
一种制备聚合物三维多孔支架的方法
研发阶段/n本发明公开了一种制备聚合物三维多孔支架的方法，将聚合物溶于溶剂配制成浓度为溶液，加入致孔剂颗粒并搅拌，于室温挥发溶剂至混合物呈糊状；将糊状混合物倒入装好滤纸、配有吸滤瓶的布氏漏斗中，用密封塞子塞住漏斗上口，塞子侧面涂上真空脂，确保润滑和密封，静置１０～３０分钟；将普通循环水真空泵与吸滤瓶连接，抽真空数小时，直至溶剂完全挥发；然后用去离子水浸泡洗涤聚合物／致孔剂复合物，每隔４～８小时更换一次去离子水，直到在洗涤后的去离子水中检测不到致孔剂的存在为止，得到湿态支架；将湿态支架真空干燥至衡重，
湖北工业大学
2021-01-12
将鬼臼毒素转化为鬼臼酸和鬼臼苦素的方法
研发阶段/n本发明公开了一种将鬼臼毒素转化为鬼臼酸和鬼臼苦素的方法，包括：在微生物铜绿假单胞菌、芽孢杆菌、红串红球菌、梭状芽孢杆菌、北京棒杆菌、枯草杆菌、噬夏孢欧文氏菌或弯曲假单胞菌的发酵过程中加入底物鬼臼毒素溶液，进行生物转化反应，得到含有鬼臼酸和鬼臼苦素的生物转化基质。本发明还公开了一种将鬼臼酸和鬼臼苦素从所得到的生物转化基质中分离出来的方法，包括：将生物转化基质用大孔吸附树脂柱进行初分离，并以凝胶柱层析细分离，分别得到鬼臼苦素和鬼臼酸。本发明利用微生物转化对鬼臼毒素结构进行修饰，得到鬼臼酸和鬼
湖北工业大学
2021-01-12
基于石墨烯、氮化硼等二维材料的防腐应用
已有样品/n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。市场预期：该技术可应用于精细元器
中国科学院大学
2021-01-12
去甲表鬼臼毒素的生物转化及分离提纯方法
研发阶段/n本发明公开了一种将鬼臼毒素生物转化为4-(2，3，5，6-四甲基吡嗪-1-基)-4′-去甲表鬼臼毒素的方法，包括：(1)、将鬼臼毒素加入到液体发酵培养基中，然后接种腐殖性土壤菌二级液体种子进行生物转化；(2)、将步骤(1)产物经分离纯化后加入到液体发酵培养基中，接种鬼臼类植物内生菌二级液体种子进行生物转化；随后添加川芎嗪继续生物转化，收集转化产物，即得。本发明还公开了从上述产物中分离纯化4-(2，3，5，6-四甲基吡嗪-1-基)-4′-去甲表鬼臼毒素及其含量检测的方法。本发明通过生物转化
湖北工业大学
2021-01-12
基于机器视觉技术的干香菇等级自动分选系统与设备
研发阶段/n基于机器视觉技术的干香菇等级自动分选系统与设备 技术简介： 香菇生长过程中，在适宜的温度、湿度、光照、风速和温差条件下，表皮细胞与肉质细胞分裂不同步，生长速度过快的肉质细胞胀破表皮细胞，使菌盖龟裂形成褐白相间、菊花状的花纹，因而形成花菇。香菇可分为天白花菇、白花菇、茶花菇及光面菇。其中以天白花菇价值最高，与普通光面菇相比，价格可相差5-8倍。 我国是香菇生产大国，香菇分级加工属于劳动密集型环节，长期以来依靠人工肉眼进行香菇颜色、形状、厚薄分级及破损、畸形、霉变香菇分级。
华中农业大学
2021-01-12