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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
一种集成有接地电极的气流辅助电喷印喷头
本发明属于电流体喷印喷头相关技术领域，其公开了一种集成有接地电极的气流辅助电喷印喷头。所述气流辅助电喷印喷头包括进液筒、气罩、金属针头、导电线、电极罩及环形电极。所述进液筒连接于所述气罩且部分收容于所述气罩内。所述气罩的两端分别连接所述进液筒及所述电极罩；所述金属针头一端与所述进液筒形成螺纹连接，另一端穿过所述气罩伸入所述电极罩内；所述导电线的一端连接于高压电源，另一端穿过所述进液筒连接于所述金属针头；所述环形电极嵌设在所述电极罩内，且其通过接地来将接地电极集成在所述气流辅助电喷印喷头中。本发明的气流辅助电喷印喷头通过设置有环形电极而具有接地电极，使得收集基板不用接地，提高应用范围及灵活性。
华中科技大学
2021-04-14
海洋紫球藻联产花生四烯酸与藻红蛋白
-5,8,11,14-二十碳四烯酸，是属于ω-6系列的一种人体必需的多不饱和脂肪酸(Polyunsaturated fatty acids，PUFAs)，具有广泛的生物活性和重要的营养作用。ARA不仅是机体组织细胞膜的结构成分，同时, 它也是内循环系统和中枢神经系统中起重要作用的前列腺素、环前列腺素和白三烯类等二十碳衍生物的直接前体。另外，ARA也是成熟母乳成分之一，它对婴儿的视力和智力发育是必需的。因此，英国营养基金会和FAO/WHO推荐在婴儿奶粉中添加DHA和ARA。ARA及其代谢产物的生理功效还包括：在细胞内可发挥第二信使作用，参与造血和免疫调节，引起血管舒张，参与肝、胆多种功能的调节，引起炎症反应及参与神经内分泌和促进细胞分裂等。在水产动物营养方面，ARA是许多鱼类幼体、对虾幼体的必需脂肪酸，关系到幼体的生长发育和存活。饵料中添加ARA，可提高投喂动物的生长速度和存活率。藻胆蛋白是某些藻类特有的重要捕光色蛋白,早在上个世纪初,就曾报道在蓝藻和红藻中存在强烈荧光性的红色、紫罗蓝色和蓝色蛋白质。科学研究表明，藻胆蛋白是一种既可以作为天然色素用于食品、化妆品、染料等工业上，也可制成荧光试剂，用于临床医学诊断和免疫化学及生物工程等研究领域中。另外，还可以制成食品和药品用于医疗保健上，应用范围广阔，具有很高的开发、利用价值。藻胆蛋白主要存在于蓝藻、红藻、隐藻和少数一些甲藻中 ,其主要功能是作为光合作用的捕光色素复合体 ,在一些藻类中藻胆蛋白也可以作为储藏蛋白 ,以使藻类在氮源缺乏的季节得以生存。已知的藻胆蛋白主要可以分为以下4大类：藻红蛋白(Phycoerythrin,PE)、藻蓝蛋白(Phycocyanin,PC)、藻红蓝蛋白(Phycoerythrocyanin,PEC)、别藻蓝蛋白(Allophyxoxyanin,APC)。
厦门大学
2021-04-11
一种从铁水脱硫渣中回收鳞片石墨的方法
（专利号：ZL 201510312021.1） 简介：本发明公开了一种从铁水脱硫渣中回收鳞片石墨的方法，属于资源综合利用领域。该方法具体步骤是：首先将脱硫渣破碎，并磁选回收铁，尾渣破碎至小于1mm并加水配成浓度为30～40％的浆液，加入浮选剂进入浮选机浮选，浮渣加水配成浓度50～70％的浆液并球磨10～30min，然后磁选回收铁，而尾渣加水制成浓度为30～50％的浆液，送往浮选机进行浮选，浮选剂由“煤油+2号浮选油”或“液体石蜡+辛醇”组成，回收的鳞片石墨通过多次“球磨－磁选－浮选”工艺处理提高品位，最终获得的鳞片石墨中固定碳含量可以达到90％以上，而且其中的铁也可以得到更充分的回收。
安徽工业大学
2021-04-11
超薄石墨片作衬底的碲化镉太阳电池
超薄石墨片作衬底的碲化镉太阳电池，属于新能源材料与器件领域。本发明 采用柔性超薄石墨片作为衬底材料，在石墨片上溅射一层铜，进行热处理。铜 扩散进入石墨形成掺铜石墨片。在掺铜石墨片上沉积一层碲，再沉积碲化镉并 进行退火处理。在碲化镉的沉积及退火处理过程中，在石墨片和碲化镉之间形 成重掺杂的CuxTe层而实现柔性石墨衬底与碲化镉之间的欧姆接触。然后依次 沉积硫化镉、透明导电薄膜和栅状铝电极获得柔性碲化镉薄膜太阳电池。本发 明解决了制备高效柔性碲化镉电池所需的较高工艺温度与常规柔性衬底耐受温 度低的矛盾。
四川大学
2021-04-11
负载纳米改性石墨氮化碳的白光连续消毒材料与技术
目前传统消毒技术有诸多缺点：紫外消毒由于紫外光光谱会杀死健康细胞，对人眼和其他器官也是危险的，所以其灭菌场所不能有人进入，大大限制了其应用范围。传统的二氧化钛催化剂由于禁带宽度3.2ev，也只能受紫外光激发有效，大大限制了其应用；臭氧消毒易分解，其灭菌场所不能有人进入，对人眼和其他器 官具有危害；酒精、84消毒剂由于挥发不具有持续消毒能力，需要经常喷洒，另外存在着使用不当引起的火灾、中毒等风险。
课题组研发的氮化碳g-C3N4功能复合膜制备可解决述痛点，该项技术具有可提高膜的亲水性、提高膜的水通量、赋予膜光催化性能、赋予膜自清洁性能和抗菌性等特点。
北京交通大学
2023-05-08
基于离子选择性电极的农田硝态氮检测方法和系统
本发明涉及一种基于离子选择性电极的农田硝态氮检测方法和系统，该方法包括：检测不同浓度的标准样本溶液在不同温度下的第一响应电势和第二响应电势；根据各个浓度的标准样本溶液在各个温度下的第一响应电势和第二响应电势，建立检测模型；检测所述待检测土壤浸提液在农田环境温度下的第一响应电势和第二响应电势；利用所述检测模型计算所述土壤浸提液的硝酸根离子浓度；根据土壤浸提液的硝酸根离子浓度确定待检测土壤的硝态氮含量。本发明所建立的检测模型不仅考虑了共存离子氯离子对硝酸根离子电极的影响，而且还考虑了温度对离子选择性电极的影响，因此相对于传统的检测方法，可以大大提高土壤硝态氮的检测准确率。
中国农业大学
2021-04-11
点焊电极表面振动电火花熔敷TiB2及TiC涂层技术
可以量产/n成果简介：随着汽车工业的发展，各种镀层钢板，特别是镀锌钢板在汽车上应用愈来愈广泛。由于点焊镀锌钢板时，低熔点的锌减小了电极与钢板之间的接触电阻，与点焊普通钢板（非镀层钢板）相比，需增大焊接电流或延长焊接时间才能保证焊接质量，这使得电极头部要承受更高焊接热，在焊接热和力联合作用下，易与钢板表面的低熔点的锌发生反应，形成低熔点的合金，加快电极失效。若能在电极头部熔敷一层高熔点、高电导率、高强度且与锌结合力低的陶瓷材料，阻碍或减缓在点焊时电极与钢板表面的镀锌层发生反应，就能极大的提高电极寿命和
湖北工业大学
2021-01-12
一种基于金属纳尖阵电极的电调透射光薄膜
本发明公开了一种基于金属纳尖阵电极的电调透射光薄膜，其包括：由纳米尺度间隔的纳尖高密度排布构成的一层纳米厚度的金属纳尖阵阴极和一层纳米厚度的平面阳极，该阳极由透光的纳米厚度的金属氧化物导电膜制成，阴阳电极间填充有由纳米厚度的透明光学介质材料制成的电隔离膜；在加电态下，金属纳尖阵阴极上可自由移动的电子被电极间所激励的电场驱控，向纳尖顶聚集，纳尖底部及相邻尖端间的平坦区域上的自由电子分布密度因部分甚至绝大多数自由电
华中科技大学
2021-04-14
一种双路电控纳线簇电极的电调光透射薄膜
本发明公开了一种双路电控纳线簇电极的电调光透射薄膜，其包括：由纳米尺度间隔的纳线簇高密度排布构成的图案化公共电极以及分布在其上端和下端的顶面阴极和底面金属纳膜阴极，顶面阴极和图案化公共电极均由透光的纳米厚度的同材质膜制成，底面金属纳膜阴极由纳米厚度的金属膜制成；顶面阴极和图案化公共电极以及图案化公共电极与底面金属纳膜阴极间均填充有纳米厚度的同材质光学介质材料。本发明双路电控纳线簇电极的电调光透射薄膜，可对入射光
华中科技大学
2021-04-14