碳中和粉体技术研究进展
周启星;王辉;【目的】分析碳中和粉体技术的理念、科学内涵和工业生产中的应用现状,评估其在实现全球碳中和目标中的作用。【研究现状】系统概述粉体技术在节能减排、碳捕集利用与封存、可再生能源利用等方面的应用进展;总结粉体技术在建材、化工、能源等多个行业的减排效果;概述碳中和概念及内涵,提出碳中和粉体技术,阐述碳中和粉体技术理念和意义,探讨碳中和粉体技术在节能减排,碳捕集、利用与封存,新能源领域的应用和挑战。【结论与展望】尽管粉体技术在推动工业生产节能减排方面取得一定进展,但在技术创新、政策支持、市场机制等方面仍面临挑战;未来研究应聚焦于开发更高效、低成本的碳中和粉体技术,加强国际合作,完善市场机制,提高公众意识,促进粉体技术在实现碳中和目标中的应用。
复合固态电解质中微纳粉体填料的研究进展
程红伟;段彤;李佳敏;李兰林;孙强超;【目的】梳理复合固态电解质中微纳粉体填料的研究进展,为开发具有离子电导率高、机械性能出色和化学稳定性良好性能的新型填料材料提供参考。【研究现状】综述不同类型粉体填料的特点及对复合固态电解质性能的影响机制,包括惰性、活性和功能性填料,惰性填料包括氧化物型、矿物质型、其他非金属型以及铁电性质类等,活性填料包括钠超离子导体型、钙钛矿型、石榴石型、硫化物型等,功能型填料包括金属有机框架型、共价有机框架型等;概括不同粉体填料在降低聚合物链的结晶度、促进锂盐的解离以及固定阴离子等方面的作用机制,并揭示不同类型粉体填料的设计原理。【结论与展望】认为微纳粉体填料在改善复合固态电解质物化性质方面发挥关键作用,复合固态电解质填料的研究和应用前景十分广阔,为固态锂金属电池技术的进步提供强有力的支持;未来的发展方向包括材料创新、填料设计优化、先进表征技术应用及应用领域的拓展。
聚合物-混凝土复合材料研究进展
卢子臣;刘丹婷;王磊;【目的】聚合物作为一种在水泥基材料中广泛应用的有机外加剂,能显著改善混凝土各方面性能;探讨聚合物对混凝土工作性、力学性能及耐久性的影响规律及作用机制,能够更好地指导聚合物在混凝土中的应用。【研究现状】综述聚合物-混凝土复合材料的种类及性能特点,分别介绍聚合物混凝土、聚合物浸渍混凝土、聚合物改性混凝土以及其他3类新型聚合物混凝土复合材料;从工作性、力学性能和耐久性3个方面的表现分析聚合物对聚合物-混凝土复合材料性能影响及作用机制。【结论与展望】聚合物混凝土和聚合物浸渍混凝土在力学性能和耐久性方面显示出较大优势,但高成本和复杂制备工艺限制其大规模应用;聚合物改性混凝土虽然成本较低且应用广泛,但抗压强度随聚合物掺量的增大而下降,须通过优化骨料配比和养护条件平衡性能;新型聚合物-混凝土材料如单体原位聚合混凝土(强度高但反应难控)、纤维增强基材(延展性好但掺量敏感)、废旧塑料-橡胶混凝土(环保但强度低)各有潜力与挑战;未来须重点突破界面作用机制解析、低成本工艺及环保材料开发等瓶颈。
锂离子在固态聚合物电解质中传输机制
李文亮;李春光;孙昊;【目的】为了设计新型高性能固态聚合物电解质(solid polymer electrolytes,SPEs),深入探讨锂离子在SPEs中的传输机制是核心科学问题,可以在根本上实现高性能SPEs的理性设计。【研究现状】分析阿伦尼乌斯模型、 Vogel-Tammann-Fulcher(VTF)模型和William-Landel-Ferry(WLF)模型等经典离子传输理论模型的特征及其适用范围;重点阐述近年来利用先进光谱技术(如红外光谱、太赫兹光谱等)在实时观测锂离子传输过程中配位环境动态变化方面取得的实验进展;综述分子动力学(molecular dynamics,MD)模拟中的经典分子动力学模拟、粗粒化分子动力学模拟、从头计算分子动力学及机器学习分子动力学模拟在该领域的研究现状与发展趋势。【结论与展望】认为先进模拟技术与实验光谱技术协同发展,在解决复杂界面问题等挑战性课题中将发挥越来越重要的作用,为理性设计SPEs提供坚实依据;经典MD模拟具有在计算效率与精度间的良好平衡,仍是当前研究锂离子传输机制的主要手段。
球形硅微粉的制备与表面改性技术研究进展
沈王强;任念祖;叶俊良;张珅铭;郭敏娜;魏光耀;【目的】开展球形硅微粉的制备与表面改性技术研究,以实现球形硅微粉的可控制备和功能化应用,更好地发挥球形硅微粉作为无机填料在覆铜板、环氧塑封料、化妆品、药物输送、催化等领域的应用潜力。【研究现状】综述球形硅微粉的制备与表面改性技术,制备技术包含物理法和化学法,物理法包括火焰熔融法、等离子体法等,化学法包括溶胶-凝胶法、微乳液法、化学沉淀法、喷雾法和气相法等,表面改性技术主要涉及有机改性、化学腐蚀改性和聚合物接枝改性等,系统总结制备技术和表面改性技术的种类、特点及影响因素等。【结论与展望】提出现在主流的制备技术及表面改性技术在工业化应用中仍存在一定的局限性;认为未来球形硅微粉的重要研究方向将聚焦于开发绿色高效的制备技术、改进现有的改性技术、研发新型改性剂以及深入探究改性剂的改性机理。
