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离子吸附型稀土浸矿选择系数非定常的离子交换模型
1
作者 黄颖 罗嗣海 +2 位作者 龙平 施永辉 王观石 《中国稀土学报》 北大核心 2026年第3期322-331,共10页
离子交换选择系数(K_(V))是一个变量,构建离子吸附型稀土浸矿离子交换选择系数的非定常模型,对于准确模拟浸矿过程具有重要意义。本文以Y^(3+)代表稀土离子,开展了浸出液中Y^(3+)浓度随初始液相Mg^(2+)浓度(c_(Mg0))、初始液相Y^(3+)浓... 离子交换选择系数(K_(V))是一个变量,构建离子吸附型稀土浸矿离子交换选择系数的非定常模型,对于准确模拟浸矿过程具有重要意义。本文以Y^(3+)代表稀土离子,开展了浸出液中Y^(3+)浓度随初始液相Mg^(2+)浓度(c_(Mg0))、初始液相Y^(3+)浓度(c_(Y0))和初始固相Mg^(2+)浓度变化(q_(Mg0))的等温平衡实验,结合双电层理论,探究了离子交换选择系数非定常的原因,并构建了相应的数学模型。结果发现,随着c_(Mg0)的增加,K_(V)呈现先增加后减小的规律。c_(Y0)对Y^(3+)解吸的影响主要体现在两个方面:1)阻碍离子交换反应往正方向进行;2)降低黏土矿物表面Y^(3+)的化学势,增加Y^(3+)的解吸难度。随着q_(Mg0)的增加,Gibbs交换自由能呈先减小后增加的趋势。考虑主要因素c_(Y0)和q_(Mg0)的影响,对离子交换选择系数进行等效,引入两个与c_(Y0)和q_(Mg0)相关的无量纲量(ξ_(1)和ξ_(2)),得到等效离子交换选择系数随ξ_(1)和ξ_(2)的变化呈二元二次函数关系,决定系数为0.921,结合Vanselow模型,构建了离子吸附型稀土浸矿选择系数非定常的离子交换模型。 展开更多
关键词 离子吸附型稀土矿 固液离子交换 非定常 质量作用模型 Vanselow模型
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粉煤灰浆液钙离子浸出机制与工艺参数调控研究
2
作者 蔡春城 王瑞 +2 位作者 杨少青 叶子清 张志义 《中国资源综合利用》 2026年第2期1-3,共3页
粉煤灰湿法矿化CO_(2)技术的应用受限于钙离子浸出效率低。通过单因素试验分析自然浸出时间、液固比及搅拌强度对高钙粉煤灰钙离子浸出行为的影响。结果表明,自然浸出过程分为3个阶段:10~60 min为快速释放期,钙离子质量浓度增幅达90.9%;... 粉煤灰湿法矿化CO_(2)技术的应用受限于钙离子浸出效率低。通过单因素试验分析自然浸出时间、液固比及搅拌强度对高钙粉煤灰钙离子浸出行为的影响。结果表明,自然浸出过程分为3个阶段:10~60 min为快速释放期,钙离子质量浓度增幅达90.9%;60~180 min为扩散控制期,增幅降至13.1%;180 min后进入准平衡态。液固比为5∶1时,钙离子浸出总量最高(10215 mg)。搅拌强度为700 r/min时,钙离子质量浓度达到峰值(1894 mg/L)。高碱性环境通过解聚硅铝网络与抑制碳酸钙沉淀协同提高浸出效率,为工艺优化提供了理论支持。 展开更多
关键词 粉煤灰浆液 钙离子 液固比 搅拌强度 矿化封存
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新型废旧全固态锂电池回收利用研究进展
3
作者 徐振华 王馨 +4 位作者 李忻悦 李科 刘亮德 沈全锋 黄国勇 《有色金属(冶炼部分)》 北大核心 2026年第4期797-812,共16页
随着全球能源转型的加速与能源需求的增长,传统锂离子电池在能量密度以及安全性上已经不能够满足人们的需求。在此背景下,全固态锂离子电池因其本质安全性和高容量,被视为下一代储能技术的战略发展方向,预计将在未来几年内实现大规模商... 随着全球能源转型的加速与能源需求的增长,传统锂离子电池在能量密度以及安全性上已经不能够满足人们的需求。在此背景下,全固态锂离子电池因其本质安全性和高容量,被视为下一代储能技术的战略发展方向,预计将在未来几年内实现大规模商业化应用。然而,其广泛普及必然伴随着未来大量退役电池的出现。为避免重蹈传统锂电池“先污染,后治理”,并实现全固态锂离子电池生命周期的绿色闭环,在其大规模报废潮来临前,前瞻性地探索高效、绿色的回收策略很有必要。由于全固态锂离子电池在材料体系与结构上与传统锂离子电池存在本质区别,同时随着环保意识的增强,对电池回收过程的环保效率提出了更高的要求,故传统锂离子电池回收的手段不能照搬到未来全固态锂离子电池的回收,本文基于全固态锂离子电池相对于传统锂离子电池材料与结构上的差异,如采用高活性的金属锂负极、无机固态电解质以及致密的固-固界面,并结合目前新兴的回收方法,如闪蒸焦耳热以及深共晶溶剂回收,系统分析各类型全固态锂离子电池所面临的挑战与解决方案。 展开更多
关键词 全固态锂离子电池 锂电池回收 焦耳热回收 可持续发展 安全发展
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掺杂Mg^(2+)提高NASICON型固体电解质离子电导率的机理
4
作者 陈春颖 任进军 《硅酸盐学报》 北大核心 2026年第1期133-142,共10页
NASICON型固体电解质因其卓越的离子导电性能,在能源存储领域展现出广阔的应用前景。为了提升以Na_(3)Zr_(2)Si_(2)PO_(12)为基础组分的NASICON型固体电解质的离子导电性能,一种常见的策略是通过掺杂低价态阳离子来取代Zr^(4+),从而增... NASICON型固体电解质因其卓越的离子导电性能,在能源存储领域展现出广阔的应用前景。为了提升以Na_(3)Zr_(2)Si_(2)PO_(12)为基础组分的NASICON型固体电解质的离子导电性能,一种常见的策略是通过掺杂低价态阳离子来取代Zr^(4+),从而增加固体电解质中的Na^(+)离子浓度,最终实现离子电导率的提升。本工作制备了一系列掺杂Mg^(2+)的Na_(3+2x)Mg_(x)Zr_(2-x)Si_(2)PO_(12)(NMZSPx,0≤x≤0.20)固体电解质陶瓷样品,旨在深入探究Mg^(2+)掺杂对离子电导率提升的作用机理。实验结果表明,随着Mg^(2+)掺杂量的增加,NMZSPx的离子电导率先升后降,x=0.12时达到最大值,其在25℃的离子电导率为1.54×10^(-3)S·cm^(-1),相较于未掺杂样品提升了3.13倍。为了揭示Mg^(2+)掺杂对固体电解质结构的影响,进行了X射线衍射、固态核磁共振以及扫描电子显微镜的元素分布检测实验。结果显示,大部分Mg^(2+)并没有如预想般取代Zr^(4+),而是在晶界处形成了含Mg的磷酸盐杂相,只有极少量Mg^(2+)进入NASICON主相中。尽管如此,含Mg磷酸盐杂相的生成却间接地提高了NASICON中Na^(+)的含量,但这并非离子导电性能提升的主要原因。SEM结果显示,适量掺杂Mg^(2+)可以显著降低陶瓷样品的孔隙率、增强晶界连接性并降低晶界阻抗;而过量掺杂Mg^(2+)会导致杂相及孔隙增多,从而阻碍载流子传输。Mg^(2+)掺杂对NMZSPx陶瓷样品孔隙率的改变才是改变离子电导率的主要原因。 展开更多
关键词 NASICON 固体电解质 离子电导率 镁离子掺杂 固态核磁共振
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磁性双功能材料的制备及用于血清中外泌体的捕获和磷肽富集
5
作者 王子瑞 郑海娇 贾琼 《色谱》 北大核心 2026年第3期338-348,共11页
作为临床样本,血清因其易于获取等优势被广泛应用于疾病研究。血清中的外泌体不仅携带多种蛋白质、核酸等生物活性物质,还可以参与细胞之间的通讯,与多种疾病的发生发展相关联。作为关键的翻译后修饰之一,蛋白质磷酸化通过动态调控细胞... 作为临床样本,血清因其易于获取等优势被广泛应用于疾病研究。血清中的外泌体不仅携带多种蛋白质、核酸等生物活性物质,还可以参与细胞之间的通讯,与多种疾病的发生发展相关联。作为关键的翻译后修饰之一,蛋白质磷酸化通过动态调控细胞信号网络参与疾病发生发展,其在外泌体中的特异性表达为疾病诊断提供了新视角。本论文设计制备了一种基于2-三氟甲基-4-氨基苯甲酸和Ti^(4+)的磁性双功能材料(MagphTi^(4+)),通过2-三氟甲基-4-氨基苯甲酸的疏水作用和Ti^(4+)的静电作用共同锚定外泌体的双层膜,通过基质的磁响应性质实现外泌体的分离提取。同时,利用材料表面的Ti^(4+)和磷酸根的螯合作用实现磷肽的富集。通过冷场发射扫描电子显微镜、热重分析、红外光谱、X射线光电子能谱和Zeta电位测定对MagphTi^(4+)进行了表征。通过冷场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜和十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳对外泌体进行了表征,验证了MagphTi^(4+)对外泌体精准识别和快速分离的能力。以β-酪蛋白酶解物为标准磷肽模型,建立了磁性固相萃取(MSPE)-质谱检测技术平台,实现了MagphTi^(4+)对磷肽的高选择性(β-酪蛋白与牛血清白蛋白的质量比为1∶5000)和高灵敏度的检测(检出限低至0.4fmol/μL)。将该方法用于实际样品分析,实现了对血清外泌体的提取与低丰度磷肽的分离富集。本方法有望用于临床血清样本中外泌体的高通量磷酸化蛋白质组学分析和疾病标志物的筛查。 展开更多
关键词 血清外泌体 钛离子 磁性固相萃取 磷肽 质谱检测
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沸石固相离子交换改性技术研究进展
6
作者 黄仁强 窦乐 +4 位作者 俞伟 周子淇 严文娟 金鑫 杨朝合 《石油炼制与化工》 北大核心 2026年第3期166-172,共7页
离子交换技术是精确调控沸石酸性、孔道尺寸及活性位点分布的重要手段之一。传统液相离子交换法虽应用广泛,但存在耗时长、废水量大及交换量低等问题,提高沸石离子交换效率并降低能耗和污染是急需解决的重大难题。固相离子交换过程(SSIE... 离子交换技术是精确调控沸石酸性、孔道尺寸及活性位点分布的重要手段之一。传统液相离子交换法虽应用广泛,但存在耗时长、废水量大及交换量低等问题,提高沸石离子交换效率并降低能耗和污染是急需解决的重大难题。固相离子交换过程(SSIE)废液产生量低且交换速率高,突破了液相离子交换技术的诸多局限,然而目前针对SSIE过程的基本原理和工艺优化研究非常有限。基于此,围绕SSIE过程的作用机理,以及沸石类型、金属种类、热处理气氛对交换效果的影响和现存挑战进行深入探讨,详细对比分析液相离子交换技术和固相离子交换技术工艺特点,为未来沸石绿色改性方法的研究提供参考。 展开更多
关键词 沸石 固相离子交换 多孔材料 催化剂改性
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过氧化氢去除铁离子在污水处理中的应用
7
作者 王坤 《石油化工安全环保技术》 2026年第1期55-57,I0003,I0004,共5页
目前大部分油田采油都已进入二次采油或三次采油阶段,注水、注气是补充地层能量、提高采收率的主要措施。油田的回注水中都存在大量亚铁离子,以目前普遍采用的除油+气浮+过滤的污水处理工艺及设备,很难充分去除水中的铁离子,从而影响回... 目前大部分油田采油都已进入二次采油或三次采油阶段,注水、注气是补充地层能量、提高采收率的主要措施。油田的回注水中都存在大量亚铁离子,以目前普遍采用的除油+气浮+过滤的污水处理工艺及设备,很难充分去除水中的铁离子,从而影响回注水水质。在辽河油田庆阳项目部的宁一站,通过现场应用实验,将过氧化氢复合到无机絮凝剂中,并调整合适的复合浓度,将污水中的铁离子去除,取得了非常不错的效果。 展开更多
关键词 油田污水 铁离子 固体悬浮物 过氧化氢
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PVA改性PAM基凝胶电解质制备高性能准固态锌离子电池
8
作者 丁长明 康玉萍 +1 位作者 惠晶 乔志勇 《塑料工业》 北大核心 2026年第2期169-173,共5页
为解决准固态锌离子电池中聚丙烯酰胺(PAM)凝胶电解质分子间相互作用弱、电荷转移电阻高,导致电池离子传输效率低、比容量不足的问题,本研究旨在通过聚乙烯醇(PVA)改性PAM,构建高性能PAM/PVA双网络凝胶电解质以提升电池电化学性能。以PA... 为解决准固态锌离子电池中聚丙烯酰胺(PAM)凝胶电解质分子间相互作用弱、电荷转移电阻高,导致电池离子传输效率低、比容量不足的问题,本研究旨在通过聚乙烯醇(PVA)改性PAM,构建高性能PAM/PVA双网络凝胶电解质以提升电池电化学性能。以PAM为基底,引入PVA组分,通过溶液共混与交联工艺制备PAM/PVA双网络凝胶电解质,并将其应用于准固态锌离子电池。采用电化学循环伏安测试、交流阻抗测试、恒电流充放电测试等,分析锌离子嵌入/脱出动力学和电池性能。结果表明,PVA的引入不仅增强了PAM网络分子间相互作用,其断裂伸长率提升了约40%,还通过双网络结构加速锌离子嵌入/脱出、降低电荷转移电阻,使得电池的比容量从382 mAh/g提升至400 mAh/g,开路电压达1.06 V。基于此,PVA改性优化了PAM基凝胶电解质结构,有效提升了准固态锌离子电池比容量与界面电荷传输效率,为高性能准固态锌离子电池的电解质研发提供了可行且前景良好的方案。 展开更多
关键词 聚乙烯醇 聚丙烯酰胺 凝胶电解质 准固态锌离子电池 电容量
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共价有机框架型锂单离子固态电解质研究进展
9
作者 耿亚芸 王英姑 +7 位作者 米森杰 张重德 郭鹏飞 卢彧 杨志伟 付慧 赵付来 李震 《材料导报》 北大核心 2026年第4期181-190,共10页
锂单离子型固态电解质的锂离子迁移数接近1,可减少阴离子在电极材料上的极化浓差和副反应的发生,在提升电池的循环性能和使用寿命上展现出极大潜力。共价有机框架(COF)具有有序孔道和良好的结构设计性,这使其成为固态电解质领域的研究... 锂单离子型固态电解质的锂离子迁移数接近1,可减少阴离子在电极材料上的极化浓差和副反应的发生,在提升电池的循环性能和使用寿命上展现出极大潜力。共价有机框架(COF)具有有序孔道和良好的结构设计性,这使其成为固态电解质领域的研究热点。然而,目前已报道的COF型锂单离子固态电解质材料面临室温下锂离子传导率低、阴离子中心电荷离域程度低、锂离子解离难等挑战,实际应用与推广严重受限。本文综述了近年COF型锂单离子固态电解质的相关研究进展,探讨了阴离子中心的种类对锂离子传导率和锂离子迁移数的影响,归纳并总结了材料结构-性能之间的构效关系,并对COF型锂单离子固态电解质材料的未来发展趋势和挑战应对策略进行分析和展望,以期为高性能固态锂离子电池的发展提供一定参考。 展开更多
关键词 共价有机框架 锂单离子固态电解质 阴离子中心 锂离子传导率 锂离子迁移数
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锰离子在低钙固碳胶凝材料中的固溶倾向及对其碳化性能的影响
10
作者 武琦翔 王祚麟 +6 位作者 王雨晗 李根深 刘松辉 管学茂 王心昊 刘彤景 朱建平 《硅酸盐学报》 北大核心 2026年第3期957-969,共13页
全球水泥工业的碳排放问题日趋严峻,冶金固废中重金属离子的迁移与积累也带来潜在环境风险。本工作以锰渣等典型固废中所含的锰(Mn)离子为研究对象,综合运用第一性原理计算与多尺度实验方法,系统探讨了Mn离子在低钙固碳胶凝材料(LCCB)... 全球水泥工业的碳排放问题日趋严峻,冶金固废中重金属离子的迁移与积累也带来潜在环境风险。本工作以锰渣等典型固废中所含的锰(Mn)离子为研究对象,综合运用第一性原理计算与多尺度实验方法,系统探讨了Mn离子在低钙固碳胶凝材料(LCCB)中的固溶倾向及对其碳化硬化性能和碳化活性的作用机制。结果表明,Mn离子在LCCB各矿物相中倾向于取代Ca位点。适量Mn离子可显著提升材料的碳化硬化性能,在最优掺量下,碳化8 h后试样的抗压强度较空白组提高80.70%,孔隙率降至20.29%,CaCO_(3)生成量增加47.42%,方解石含量及其热稳定性提高,碳化反应放热增强。机理分析表明,Mn离子的掺杂降低了Ca—O键的总键序密度,削弱了晶格对Ca^(2+)的束缚,从而促进其溶出并加快碳化反应进程。本工作为含锰固废在高性能固碳材料中的资源化利用提供了理论依据与技术参考。 展开更多
关键词 锰离子 低钙固碳胶凝材料 固溶倾向 碳化硬化性能和碳化活性
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聚合物基固态锂离子电池的产业化进展
11
作者 任义 李志勇 +2 位作者 付佳龙 刘帅 郭新 《科学通报》 北大核心 2026年第10期2204-2224,共21页
高安全性的固态电池被广泛视为下一代能源存储技术,全球主要国家和地区正加速推进其基础研究与产业化进程,研发重点集中于无机电解质、有机-无机复合电解质及聚合物电解质等方向.然而,固态电池仍面临界面接触不良、循环寿命有限及成本... 高安全性的固态电池被广泛视为下一代能源存储技术,全球主要国家和地区正加速推进其基础研究与产业化进程,研发重点集中于无机电解质、有机-无机复合电解质及聚合物电解质等方向.然而,固态电池仍面临界面接触不良、循环寿命有限及成本高昂等关键挑战,严重制约其规模化应用.相比成本高、加工复杂的氧化物和硫化物体系,聚合物电解质可通过前驱体溶液注入并在电池内部进行固化,构建低阻抗、超共形的电极/电解质界面.该原位聚合技术高度兼容现有液态电池制造工艺,有望显著降低生产成本,为实现高能量密度、高安全性、长寿命与低成本兼具的固态电池提供新的发展机遇.本文系统总结了聚合物基固态锂离子电池的产业化进展,深入分析核心技术难题及应对策略,展望未来发展趋势,旨在为新一代锂电技术的创新与应用提供参考. 展开更多
关键词 聚合物固体电解质 原位聚合 固态锂离子电池 产业化
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锂电池硝酸盐添加剂的机理与应用及展望
12
作者 胡玲 何劲作 +3 位作者 申海焘 权银 李世友 赵冬妮 《现代化工》 北大核心 2026年第1期42-47,共6页
通过分析各种增溶策略的作用机理及理论模型,发现溶剂化鞘中金属离子、阴离子和溶剂的分子相互作用与SEI膜之间的科学关系。研究表明,LiNO_(3)对固体电解质界面膜(SEI)的形成具有关键作用,为锂离子电池电解液的开发提供了新思路。
关键词 锂离子电池 溶解度 硝酸锂 溶剂化结构 固态电解质界面膜
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锂离子电池卤化物固态电解质界面调控的研究进展
13
作者 施振源 陈柏霖 +1 位作者 翁景峥 田民权 《应用化工》 北大核心 2026年第1期129-141,共13页
综述了卤化物固态电解质在锂离子电池界面调控方面的最新研究进展。该类电解质兼具较高的离子电导率、电化学稳定性和界面适应性,但在与正负极材料接触时仍存在界面不稳定、阻抗增大等问题。因此,界面调控被认为是推动卤化物电解质实用... 综述了卤化物固态电解质在锂离子电池界面调控方面的最新研究进展。该类电解质兼具较高的离子电导率、电化学稳定性和界面适应性,但在与正负极材料接触时仍存在界面不稳定、阻抗增大等问题。因此,界面调控被认为是推动卤化物电解质实用化的关键环节。重点介绍了几类主要的调控策略,包括通过引入表面涂层来构建稳定化学屏障、利用人工界面层缓冲副反应,以及通过掺杂改性提升电解质的稳定性和离子传输性能。同时,对不同策略的作用机理、应用优势及不足进行了比较分析,并结合最新研究成果探讨了其在缓解界面反应、降低阻抗和提升循环稳定性方面的实际效果。最后,总结了卤化物固态电解质界面工程在未来研究中亟待解决的难点,并提出多策略耦合与先进表征技术结合可能是实现高性能全固态锂电池的重要发展方向。 展开更多
关键词 卤化物固态电解质 锂离子电池 界面调控 表面涂层 界面层构建
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锂离子电池SEI膜的多尺度表征技术与研究进展
14
作者 石清璇 周小龙 +1 位作者 戴豪 徐中领 《电源技术》 北大核心 2026年第3期374-385,共12页
固态电解质界面膜(SEI)决定锂离子电池性能,但其纳米尺度与动态演化特性带来表征挑战。系统评述了从宏观(FTIR、Raman、SEM)到原子尺度(Cryo-TEM、XPS、ToF-SIMS、TMS、ssNMR)的多尺度表征技术,基于空间/化学分辨率、原位能力、扰动性... 固态电解质界面膜(SEI)决定锂离子电池性能,但其纳米尺度与动态演化特性带来表征挑战。系统评述了从宏观(FTIR、Raman、SEM)到原子尺度(Cryo-TEM、XPS、ToF-SIMS、TMS、ssNMR)的多尺度表征技术,基于空间/化学分辨率、原位能力、扰动性与可量化性进行综合比较。针对石墨、硅、锂金属及固态电池体系,提出材料适配的最小可复现实验组合(MRC),构建“低扰动原位监测-高分辨终态验证-电化学响应关联”的证据闭环。建立“结构-演化-功能-性能”联动框架,关联dSEI、fLiF、sSEI、ESEI参数与极化、阻抗及循环衰减。针对原位局限、跨尺度融合与建模薄弱问题,倡导发展密封原位平台、标准化元数据及AI驱动的不确定度量化分析,为电池界面可预测设计提供方法论支撑。 展开更多
关键词 锂离子电池 SEI膜 多尺度表征 原位技术 界面演化
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固态锂电池关键材料的挑战和改性策略
15
作者 邵宗普 刘亚飞 +1 位作者 余天玮 贺子建 《有色金属(冶炼部分)》 北大核心 2026年第4期760-785,共26页
固态锂电池凭借其高安全性和高能量密度潜力,被认为是下一代电化学储能技术的重要方向。正极材料和固态电解质作为固态电池的关键组分,其性能匹配与界面兼容性是决定电池能量密度、循环寿命和安全性的核心因素。本文系统论述了固态锂电... 固态锂电池凭借其高安全性和高能量密度潜力,被认为是下一代电化学储能技术的重要方向。正极材料和固态电解质作为固态电池的关键组分,其性能匹配与界面兼容性是决定电池能量密度、循环寿命和安全性的核心因素。本文系统论述了固态锂电池关键材料的发展现状与面临的挑战,分析了聚合物、硫化物、卤化物、氧化物等固态电解质体系存在的离子电导率与宽电化学稳定窗口难以兼顾、规模化制备受空气/湿度敏感性影响、热稳定性与宽温域适应性不足、多尺度界面兼容性差等本征特性,以及钴酸锂、高镍多元材料、富锂锰基材料等正极材料存在体相不可逆相变、晶体微裂纹、产气与过渡金属溶出、空间电荷层、界面副反应、机械接触失效等共性问题。围绕这些难题与挑战,详细梳理了以铌元素为代表的体相掺杂、表面包覆、多体系复合等改性策略的研究进展,揭示了关键材料“组成-结构-性能”的内在关联,为高性能固态锂电池的设计与开发提供了理论依据和技术路径。 展开更多
关键词 固态锂电池 正极材料 固态电解质 离子掺杂 表面包覆 Nb改性
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Ga掺杂量对LLZO电解质结构与离子电导性能的影响
16
作者 李小慧 张小珍 +2 位作者 刘蔚 袁其龙 汪永清 《中国陶瓷》 北大核心 2026年第1期17-23,共7页
石榴石型Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12)(LLZO)具有高的离子电导率、宽的电化学窗口及良好的稳定性,是一种极具应用潜力的全固态锂离子电池电解质材料。本工作先通过固相法合成了Li_(7-3x)Ga_(x)La_(3)Zr_(2)O_(12)(x=0、0.15、0.20、0.25)粉... 石榴石型Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12)(LLZO)具有高的离子电导率、宽的电化学窗口及良好的稳定性,是一种极具应用潜力的全固态锂离子电池电解质材料。本工作先通过固相法合成了Li_(7-3x)Ga_(x)La_(3)Zr_(2)O_(12)(x=0、0.15、0.20、0.25)粉体,再经干压成型和高温烧结制备了固态电解质材料,主要探讨了Ga掺杂量对LLZO电解质的晶相组成、微观形貌、离子电导率及电化学窗口的影响。结果表明,未添加Ga时,在950℃保温6 h煅烧得到的LLZO为四方相结构,而Ga的引入可使LLZO在室温下获得稳定的立方结构。随着Ga掺杂量的增加,LLZO电解质的烧结密度和离子电导率呈现先升高后降低的变化趋势。其中Ga掺杂量x=0.20时,电解质具有最致密的微观结构,其离子电导率达到1.12×10^(-3)S·cm^(-1),且电化学窗口宽度显著增大。 展开更多
关键词 锂离子电池 石榴石型固态电解质 Ga掺杂 离子电导率
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钠离子电池负极人工固体电解质界面设计研究进展
17
作者 赵亭亭 苏雨康 +2 位作者 鄢立祥 陈丽霞 宋刘斌 《化工学报》 北大核心 2026年第2期579-593,共15页
钠离子电池(SIBs)因其低成本和资源丰富性,是锂离子电池(LIBs)的潜在替代体系。然而,负极界面不稳定的固态电解质界面膜(SEI)导致可逆容量衰减和库仑效率低下,严重制约了其实际应用。构建人工SEI是提升负极性能的关键策略,可促进Na^(+)... 钠离子电池(SIBs)因其低成本和资源丰富性,是锂离子电池(LIBs)的潜在替代体系。然而,负极界面不稳定的固态电解质界面膜(SEI)导致可逆容量衰减和库仑效率低下,严重制约了其实际应用。构建人工SEI是提升负极性能的关键策略,可促进Na^(+)均匀沉积/剥离,缓解循环过程中的体积变化,并有效抑制枝晶生长。本文聚焦人工SEI在改善SIBs负极性能方面的研究进展。首先剖析天然SEI的固有缺陷及人工SEI设计机理。随后针对钠金属、硬碳等常见负极材料,系统评述了无机、有机及复合人工SEI的研究现状:无机层具有高机械强度和耐腐蚀性,但脆性较大;有机层结构可调、韧性优良,但稳定性不足;复合层则融合了两者的优势,可提供更为理想的解决方案。最后,本文提出未来研究应着力优化人工膜的制备工艺,并深入结合理论计算与原位显微结构表征技术,以探究人工膜的结构调控机制、离子传输行为及其与电解液的相容性,为克服其在产业化成本和严苛工况应用中的瓶颈提供理论支撑与技术路线参考。 展开更多
关键词 钠离子电池 负极材料 界面改性 人工固体电解质界面膜 结构设计
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被动调Q掺Nd^(3+)固体激光器的研究进展
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作者 彭张良 孙贵华 +2 位作者 张庆礼 王小飞 罗建乔 《人工晶体学报》 北大核心 2026年第1期1-12,共12页
三价钕离子(Nd^(3+))掺杂材料可以提供0.9~1.4μm等谱域,基于Nd^(3+)掺杂发展了大量的激光材料。0.9μm波段附近通过倍频技术可将激光转换为蓝光,用于显示技术和生物成像;1.06μm波段附近激光输出属于四能级系统,增益高,易于实现高功率... 三价钕离子(Nd^(3+))掺杂材料可以提供0.9~1.4μm等谱域,基于Nd^(3+)掺杂发展了大量的激光材料。0.9μm波段附近通过倍频技术可将激光转换为蓝光,用于显示技术和生物成像;1.06μm波段附近激光输出属于四能级系统,增益高,易于实现高功率输出,用于工业激光切割及激光手术等;1.4μm波段附近处于人眼安全带且具有大气传输特性,广泛应用于高精度激光雷达、生物医学应用和精细加工领域。这些红外激光源的研究因各种潜在的应用而在过去几十年中引起了广泛关注。本文详细介绍了掺Nd^(3+)激光晶体在氧化物及氟化物基质中的脉冲激光性能,同时分析传统可饱和吸收体和新兴二维可饱和吸收体的非线性光学特性及应用领域,最后总结了被动调Q掺Nd^(3+)固体激光器在基质和可饱和吸收体材料及谐振腔的研究现状与发展趋势。相信本文将对被动调Q掺Nd^(3+)固体激光器的研究提供更深的了解。 展开更多
关键词 Nd^(3+)掺杂 被动调Q 激光晶体 可饱和吸收体 固体激光器
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固态电解质LLTO晶界中Li^(+)输运性质的分子动力学研究
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作者 杨镜垚 华彪 +5 位作者 蓝雯欣 孙宝珍 刘刚 吴木生 徐波 欧阳楚英 《物理学报》 北大核心 2026年第6期412-421,共10页
钙钛矿型锂离子固态电解质锂镧钛氧(Li_(3x)La_(2/3–x)TiO_(3),LLTO)由于较宽的工作电压范围,在固态锂电池研究中引起特别关注.固态电解质通常为多晶态,因而探究晶界对固态电解质材料性能的影响至关重要.本文采用分子动力学模拟方法对... 钙钛矿型锂离子固态电解质锂镧钛氧(Li_(3x)La_(2/3–x)TiO_(3),LLTO)由于较宽的工作电压范围,在固态锂电池研究中引起特别关注.固态电解质通常为多晶态,因而探究晶界对固态电解质材料性能的影响至关重要.本文采用分子动力学模拟方法对贫锂相P-Σ5(210),P-Σ5(310),P-Σ13(510)和富锂相R-Σ5(210),R-Σ5(310),R-Σ13(510)这6种LLTO晶界进行研究,深入探究LLTO晶界中的Li^(+)输运特性.研究结果表明,不管是贫锂相还是富锂相,Σ5(210)晶界的形成能最低.相比于LLTO体相,Li^(+)在LLTO晶界中呈现出更低的均方位移,更小的迁移能垒以及更低的离子电导率.这说明晶界的存在阻碍了Li^(+)的扩散,且相对于平行于晶界方向的输运,Li^(+)沿垂直于晶界方向的输运更为受阻.尽管Li^(+)在LLTO晶界区域扩散受阻,但随着晶界区域Li离子浓度的增加,Li^(+)的扩散速率均得到不同程度的提升.Li^(+)在LLTO各晶界中的运动轨迹为:Li^(+)先倾向于在晶界区域内输运,随后逐渐扩散到体相区域,最后形成类似于LLTO体相所呈现的二维运动轨迹.本研究结果将有助于加深晶界对Li^(+)输运性质影响的理解. 展开更多
关键词 固态电解质 LLTO晶界 分子动力学模拟 锂离子输运
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白钨矿结构固态氧离子导体的研究综述
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作者 欧长良 蒋新钰 +3 位作者 杭高庆 李秋磊 黄苏豫 杨小燕 《功能材料》 北大核心 2026年第2期84-96,共13页
以CaWO_(4)为代表的白钨矿结构氧化物含灵活旋转和易变形的孤立四面体阴离子基团,有利于氧空位和间隙氧缺陷的稳定及载流子的长程迁移,是无机固态氧离子导体的潜在候选体系。为了更好地定向开发具有优良氧离子导电性的新材料和调控相关... 以CaWO_(4)为代表的白钨矿结构氧化物含灵活旋转和易变形的孤立四面体阴离子基团,有利于氧空位和间隙氧缺陷的稳定及载流子的长程迁移,是无机固态氧离子导体的潜在候选体系。为了更好地定向开发具有优良氧离子导电性的新材料和调控相关元件的氧离子导电性质,综述了系列白钨矿组成结构与氧离子导电性之间的关系,对比了离子掺杂剂对白钨矿结构不同组成氧离子导电性的影响,然后归纳了氧空位和间隙氧缺陷在不同白钨矿组成中的稳定形式和氧离子长程迁移机理,最后展望了白钨矿结构在固态离子导体领域的发展方向。 展开更多
关键词 白钨矿结构 氧缺陷 导电机制 固态氧离子导体 综述
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