全钒液流电池用纤维素纳米晶掺杂混合基质膜

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作者 刘鑫 郑皓仁 +3 位作者 陈强 丁静怡 黄康 徐至 《化工学报》 北大核心 2025年第5期2294-2303,共10页

设计了用于全钒液流电池的纤维素纳米晶(CNC)掺杂的磺化聚醚醚酮(SPEEK)混合基质膜,CNC表面大量的羟基和磺酸基团使其具有良好的亲水性,这些基团的存在也能改善填料和聚合物之间的界面相容性。此外,CNC的高结晶度和高纵横比确保了膜在... 设计了用于全钒液流电池的纤维素纳米晶(CNC)掺杂的磺化聚醚醚酮(SPEEK)混合基质膜,CNC表面大量的羟基和磺酸基团使其具有良好的亲水性,这些基团的存在也能改善填料和聚合物之间的界面相容性。此外,CNC的高结晶度和高纵横比确保了膜在强酸性和强氧化性条件下高的稳定性以及良好的活性离子阻隔能力。同时其表面丰富的—OH基团与水分子以及SPEEK中丰富的—SO_(3)H基团构建了高度互连的亲水离子纳米团簇,实现高达0.073 S·cm^(-1)的质子传导率。使用其组装的电池在120 mA·cm^(-2)的电流密度下电压效率(VE)可达88.7%,远远超过SPEEK膜(78.3%),表明SPEEK/CNC膜在全钒液流电池中具有良好的应用前景。 展开更多

关键词 全钒液流电池 混合基质膜 纤维素纳米晶

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基于翻转课堂的化工原理课程教学模式 被引量：16

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作者 潘鹤林 王铭纬 +2 位作者 黄婕 张晶 徐至 《化工高等教育》 2021年第1期52-56,共5页

针对化工原理课程公式较多、理论知识抽象、学生学习积极性不高等问题,文章提出将翻转课堂教学模式应用于化工原理课程教学中,让学生从课前在线预习、课堂进行知识的消化与吸收、课后完成习题作业及拓展性学习任务三个阶段,与教师进行... 针对化工原理课程公式较多、理论知识抽象、学生学习积极性不高等问题,文章提出将翻转课堂教学模式应用于化工原理课程教学中,让学生从课前在线预习、课堂进行知识的消化与吸收、课后完成习题作业及拓展性学习任务三个阶段,与教师进行线上和线下协同互动交流,从而掌握基本原理与方法,提升学习兴趣和效率,培养自主学习、独立思考的能力和创新能力;同时配合学习过程的动态教学评价,提升学生的学习能动性。实践表明,该教学模式适用于化工原理课程各个层次学生的课程学习。 展开更多

关键词 翻转课堂 化工原理 单元操作

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多孔离子传导电池隔膜研究进展 被引量：1

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作者 徐至 黄康 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期1569-1577,共9页

具有高离子选择性和高电导率的离子传导膜对于以新能源为主体的新型电力系统(如液流电池、燃料电池、锂电池等)至关重要。近年来,研究者们提出了构建多孔离子传导膜以应对传统隔膜普遍存在的离子选择性和电导率之间的权衡效应。本综述... 具有高离子选择性和高电导率的离子传导膜对于以新能源为主体的新型电力系统(如液流电池、燃料电池、锂电池等)至关重要。近年来,研究者们提出了构建多孔离子传导膜以应对传统隔膜普遍存在的离子选择性和电导率之间的权衡效应。本综述从无机多孔离子传导膜、有机多孔离子传导膜以及多孔离子传导复合膜三个方面简要概述了近年来多孔离子传导膜作为电池隔膜的最新研究进展,总结了多孔离子传导膜在液流电池、燃料电池、锂电池等新能源电池中的前沿性工作,并指出未来多孔离子传导电池隔膜的研究将重点关注多孔膜结构的调控、高性能多孔膜材料的开发以及多孔膜在新型电池中的应用。 展开更多

关键词 膜 多孔离子传导膜 再生能源 电化学 选择性

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空气密度计算式之置疑 被引量：1

4

作者 徐至 高彰 李钢 《计量与测试技术》 2010年第8期14-14,共1页

本文认为JJG158-1994《标准补偿式微压计检定规程》中的空气密度计算式存在一个重大疏漏,指出了疏漏产生之处,并提出了解决方案。

关键词 空气密度 大气压值 计量单位 PA KPA

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电极浆料涂布模头流场分析与结构优化 被引量：3

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作者 杨家沐 陈育新 +2 位作者 练成 徐至 刘洪来 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1109-1117,共9页

涂布工艺是锂电池极片制造过程的关键工序之一,涂层的稳定性和厚度一致性决定了极片的结构,进而影响电池的性能和循环寿命。大尺寸动力锂电池产品对涂布幅宽提出更高的要求,保证涂布模头出口处电极浆料的流动均匀性成为核心技术问题之... 涂布工艺是锂电池极片制造过程的关键工序之一,涂层的稳定性和厚度一致性决定了极片的结构,进而影响电池的性能和循环寿命。大尺寸动力锂电池产品对涂布幅宽提出更高的要求,保证涂布模头出口处电极浆料的流动均匀性成为核心技术问题之一。因此,对涂布模头的流道结构进行合理优化显得尤为重要。本研究针对宽幅涂布模头出口速度分布不均的问题,构建了不同尺寸和结构的模头流道模型进行流场仿真,分析电极浆料在模头内部的流动特性,并采用Box-Behnken设计对衣架式模头的结构尺寸进行优化。具有倾斜变径式匀料腔结构的衣架式模头对浆料有更强的引流效果,有助于提升幅宽方向浆料流动的均匀性。采用Box-Behnken设计对衣架式模头的主要结构参数进行优化,使浆料的均匀性提升至0.99。 展开更多

关键词 锂离子电池 狭缝涂布 衣架式模头 计算流体力学 BOX-BEHNKEN设计

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提高海水电解体系中抗氯离子腐蚀性能的研究与策略 被引量：2

6

作者 何娟 周嵬 徐至 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期105-115,共11页

氢能是一种来源丰富、用途广泛和绿色低碳的二次能源,是未来国家能源体系的重要组成部分。可再生资源发电结合电解水制氢工艺体系具备零排放、可循环、可存储和能源互联等特点。其中海水电解制氢工艺不仅解决淡水资源紧缺问题,并且有助... 氢能是一种来源丰富、用途广泛和绿色低碳的二次能源,是未来国家能源体系的重要组成部分。可再生资源发电结合电解水制氢工艺体系具备零排放、可循环、可存储和能源互联等特点。其中海水电解制氢工艺不仅解决淡水资源紧缺问题,并且有助于海洋资源的开发与利用。然而,电池阳极的氧析出选择性不高,海水中氯离子以及氯析出产物的腐蚀性强是制约此技术发展的瓶颈问题之一。针对如何提高海水电解制氢体系的抗腐蚀性能与氧析出选择性,本文将从催化剂设计、化学反应体系与工艺设计包含多工艺耦合和反应装置设计等方面,总结前人的研究成果与经验,并提出相应的应对策略和未来发展方向,为后续海水电解制氢技术的研究与应用提供借鉴。 展开更多

关键词 海水电解 氧析出选择性 抗腐蚀性 稳定性 工艺设计

原文传递

数字指示秤化整前误差的速算推导 被引量：1

7

作者 徐至 范春红 冉华 《计量与测试技术》 2013年第8期64-64,共1页

本文为检定数字指示秤时,对化整前误差E的计算提出一个快速且不易出错的计算方法。

关键词 对化整前误差需用公式E=I+0.5e-Δm-m进行计算 公式改造

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增铊式非自行指示秤检定方法讨论

8

作者 徐至 霍伟 杨良志 《计量与测试技术》 2009年第6期14-15,共2页

本文对增铊式非自行指示秤的称量误差检定操作方法进行了讨论,指出了传统检定操作方法的不合理之处,并提出了解决方案。以期望明确一种科学的、合理的标准操作方法,来规范台秤检定工作。

关键词 增铊式非自行指示秤 检定操作方法 讨论

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“双碳”目标下液流电池技术进展与展望

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作者 丁静怡 吴玉淋 +4 位作者 王一兴 韦杰 侯晓璇 黄康 徐至 《科学通报》 北大核心 2026年第2期339-354,共16页

在国内碳达峰、碳中和的大背景下,能源清洁低碳加速转型,光伏、风电等新能源的发电占比不断提高.储能技术作为电力载体,被视为抑制新能源波动、减缓新能源大规模并网冲击的重要解决方案.液流电池技术因具有高安全性、高灵活性、长寿命... 在国内碳达峰、碳中和的大背景下,能源清洁低碳加速转型,光伏、风电等新能源的发电占比不断提高.储能技术作为电力载体,被视为抑制新能源波动、减缓新能源大规模并网冲击的重要解决方案.液流电池技术因具有高安全性、高灵活性、长寿命等优势,被认为是当前最适用于长时储能的电化学储能技术之一.本文综述了当前液流电池主流技术路线及其发展现状,梳理了当前液流电池关键材料存在的问题并总结了现阶段围绕电池隔膜、电极、双极板和电解液等关键材料开展的一系列前沿研究.在此基础上,分析并指出了液流电池储能技术的未来发展方向. 展开更多

关键词 “双碳”目标 液流电池 隔膜 电解液

原文传递

用于气体分离纯化的碳分子筛膜研究进展

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作者 方楚宁 雷林峰 徐至 《中国科学:化学》 北大核心 2025年第9期2752-2781,共30页

膜分离技术作为新一代分离技术具有环境友好、效率高、操作便捷的优势,已成为过程工业节能减排的共性支撑技术.碳分子筛(CMS)膜是一类由聚合物前驱体在惰性气氛下高温热解制得的碳质无机膜,其微孔和超微孔结构分别提供了气体传输通道和... 膜分离技术作为新一代分离技术具有环境友好、效率高、操作便捷的优势,已成为过程工业节能减排的共性支撑技术.碳分子筛(CMS)膜是一类由聚合物前驱体在惰性气氛下高温热解制得的碳质无机膜,其微孔和超微孔结构分别提供了气体传输通道和优异的分子筛分能力,分离性能可以突破聚合物膜渗透率和选择性的平衡上限,且其刚性结构可适应高温、高压等苛刻工业分离条件,在工业气体分离纯化领域有广阔的应用前景.近年来,CMS膜的研究取得了显著进展,本文系统性阐述了CMS膜微结构形成过程以及气体通过CMS膜的传质机理,总结了用于CMS膜制备的不同聚合物前驱体,最后概述了CMS膜在气体分离、烯烃/烷烃分离、有机液体分离等方面的应用,并对CMS膜未来的研究方向和工业化应用前景进行了展望. 展开更多

关键词 气体分离 碳分子筛膜 聚合物前驱体 结构调控 流程再造

原文传递

硼掺杂碳布基镍铁析氧催化剂制备的综合型实验教学设计

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作者 庄林洲 陈青 徐至 《实验室研究与探索》 2026年第2期139-144,共6页

本文将电催化前沿科研成果转化、设计成为一个本科教学综合型实验。通过浸渍-热解法对碳布进行硼原子掺杂后,采用电沉积法制备NiFe双金属氢氧化物,合成自支撑电催化剂CC-B800@NiFe。教学过程中,学生将运用SEM、XPS等技术表征材料,并通过... 本文将电催化前沿科研成果转化、设计成为一个本科教学综合型实验。通过浸渍-热解法对碳布进行硼原子掺杂后,采用电沉积法制备NiFe双金属氢氧化物,合成自支撑电催化剂CC-B800@NiFe。教学过程中,学生将运用SEM、XPS等技术表征材料,并通过LSV、EIS等电化学测试系统评价催化剂的析氧反应性能,最终建立起“结构-性能”的关联。实验教学内容覆盖了从材料设计、可控制备、结构表征和性能评估的全链条科研过程,目的是引导学生实践前沿的催化剂设计理念,激发学生的科研兴趣,系统地培养学生分析并解决问题的科研素养和创新精神。 展开更多

关键词 析氧反应 镍铁催化剂 硼掺杂 电催化 教学实验

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多孔介质非均质性对水油非混相驱替的影响及机理分析 被引量：6

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作者 郭曜豪 蔡诗妤 +6 位作者 李大军 张磊 孙海 杨永飞 朱光普 徐至 鲍博 《中国科学：技术科学》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期807-818,共12页

深入理解水油两相在多孔介质内的非混相驱替过程对于水驱油藏开发具有至关重要的意义.为摸清水油两相流动模式,本研究基于Navier-Stokes(N-S)方程模拟水油两相在微观多孔介质中的非混相驱替过程,采用相场方法实时描述两相界面变化.并对... 深入理解水油两相在多孔介质内的非混相驱替过程对于水驱油藏开发具有至关重要的意义.为摸清水油两相流动模式,本研究基于Navier-Stokes(N-S)方程模拟水油两相在微观多孔介质中的非混相驱替过程,采用相场方法实时描述两相界面变化.并对比了均质多孔介质模型与非均质多孔介质模型内的水驱油过程,研究了多孔介质非均质性对于水油非混相驱替模式、驱替效率及出口端见水时间的影响.两相流体的非混相驱替模式通常可分为三种类型:毛管指进、稳定驱替、黏性指进.其流动模式通常取决于两个无量纲数,毛管数和黏度比.本研究结果表明,多孔介质非均质性会增强水油两相驱替过程界面的不稳定性,使得非均质模型内的非混相驱替更易向黏性指进发展,降低黏性指进产生的临界毛管数;非均质模型的无水采收率较均质模型低,多孔介质无水采收率并不随毛管数的增大而增大,当驱替模式由毛管指进向黏性指进转变时,无水采收率随毛管数的增大而减小;相同毛管数条件下,非均质模型出口端的见水时间比均质模型早,黏性指进的形成会减小均质与非均质模型见水时间差异.该研究初步揭示了多孔介质非均质性对于水油非混相驱的影响,为深入理解油气储层中水油两相流动规律提供了理论支持. 展开更多

关键词 N-S方程 孔隙尺度 非混相驱替 非均质性 采收率

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用于海水电解质中高效分解水合肼的镍-钼/钨双金属纳米合金 被引量：2

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作者 王珂宇 梁晨 +5 位作者 易致远 徐放 王一兴 雷林峰 庄林洲 徐至 《Science China Materials》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第10期3846-3854,共9页

利用水合肼氧化反应(HzOR)取代缓慢的析氧反应(OER)是一种可以在海水裂解中长期产生氢气并抑制不利的析氯反应(ClER)的方法.然而,很少有催化剂能够满足在双电极系统中同时呈现出优异的析氢反应(HER)和HzOR以达到较低的电池电压的要求.在... 利用水合肼氧化反应(HzOR)取代缓慢的析氧反应(OER)是一种可以在海水裂解中长期产生氢气并抑制不利的析氯反应(ClER)的方法.然而,很少有催化剂能够满足在双电极系统中同时呈现出优异的析氢反应(HER)和HzOR以达到较低的电池电压的要求.在此,我们报道了双金属Ni_(4)Mo/Ni_(4)W纳米合金作为双功能催化剂,该催化剂对HER(-7 mV,10 mA cm^(-2))和HzOR(-16 mV,10 mA cm^(-2))具有显著的催化活性.在1.0 mol L^(-1)KOH/2.0 molL^(-1)NaCl/0.1 mol L^(-1)N_(2)H_(4)电解液中,双电极系统需要34,295和548 mV的低电池电压就能达到10,100和200mAcm^(-2).密度泛函理论计算表明,Ni-Mo/W耦合不仅可以降低水解离的自由能和氢的吸附/脱附,而且可以优化吸附水合肼中间体的脱氢动力学. 展开更多

关键词 bimetallic nanoalloy synergistic effect hydrogen evolution hydrazine splitting

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富含氧空位的NiFe氢氧化物衍生的具有超疏气纳米阵列形貌的磷化物及其全解水性能 被引量：1

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作者 王珂宇 梁晨 +9 位作者 李诗谊 李嘉煜 易致远 徐放 王一兴 雷林峰 朱明辉 李思瑶 庄林洲 徐至 《Science China Materials》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第7期2662-2671,共10页

对高效催化剂进行多尺度调控可优化中间体的吸附能量(原子层面),并实现快速传质(三维宏观层面),这对于提升整体水分解性能至关重要.在本工作中,我们首先在镍铁氢氧化物中引入氧空位,然后通过磷化反应将其转化为具有纳米阵列形态的NiFe-V... 对高效催化剂进行多尺度调控可优化中间体的吸附能量(原子层面),并实现快速传质(三维宏观层面),这对于提升整体水分解性能至关重要.在本工作中,我们首先在镍铁氢氧化物中引入氧空位,然后通过磷化反应将其转化为具有纳米阵列形态的NiFe-Vo-P催化剂.在析氧反应催化过程中,NiFe-Vo-P表面会原位形成磷酸盐阴离子及具有催化活性的Ni(Fe)OOH,能显著优化反应中间体的吸附强度.结果表明,NiFeVo-P在过电位为289 mV时电流密度可达1.5 A cm^(-2).同时,其超亲水/超疏气纳米阵列形貌可有效促进传质,在25和70℃的条件下,可在~2.0V的电池电压下分别获得580 mA cm^(-2)和1.0 A cm^(-2)的电流密度,是未进行超疏气形貌工程催化剂的电流密度的2倍以上. 展开更多

关键词 oxygen vacancies kirkendall voids superhydrophilic/superaerophobic surface nickel(iron)oxyhydroxides water splitting

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