高比能钠离子电池预钠化技术研究进展

钠离子电池有望取代锂离子电池实现大规模储能应用。然而,储钠负极材料具有较低的初始库伦效率,制约了高比能钠离子电池的开发。预钠化技术被认为是补偿负极活性钠损失、提升电池能量密度的最直接有效的方法,对于钠离子电池的商业化应用具有重要意义。本文全面总结近年来预钠化技术的最新研究进展,包括短接法预钠化、电化学预钠化、钠金属物理预钠化、化学预钠化和正极补钠添加剂等,并从反应原理、安全性、可操作性、处理效率和可放大性等角度分析讨论现有各技术方案的优势及面临的挑战;着重介绍化学预钠化和正极补钠添加剂,这两类最具应用前景的预钠化技术的最新成果,进而从实用化角度深入探讨仍待解决的科学问题和技术难点。本文可为预钠化技术的进一步优化和高比能钠离子电池的开发提供思路。

Na_xM_yFe(CN)_6(M=Fe,Co,Ni):一类新颖的钠离子电池正极材料

应用化学沉淀法合成了3种普鲁士蓝类化合物NaxMyFe(CN)6(M=Fe,Co,Ni),并研究了以此类化合物作钠离子电池正极材料的可行性.XRD和SEM分析表明,合成的3种目标产物均具有典型的立方晶型结构,粒子尺寸为20～50 nm.循环伏安扫描和恒电流充放电测试表明,这类化合物均能实现可逆的钠离子嵌入-脱嵌反应,但不同的金属表现出不同的电化学性质.如M为Fe或Co,材料中的Fe(CN)64+和Fe2+/Co2+离子这两个电化学活性中心都能参与氧化还原反应,NaFeFe(CN)6和Na2CoFe(CN)6的首周可逆容量分别为113和120mAh.g-1,且循环性能比较稳定.由于这类结构中Ni离子不能参与氧化还原反应,Na2NiFe(CN)6的可逆容量仅为64 mAh.g-1,但循环性能非常优异.本工作的初步结果证明了普鲁士蓝类化合物具有良好的钠离子脱嵌能力,有望成为一类价格低廉、环境友好的钠离子电池正极材料.

电化学储钠材料的研究进展

大规模储能的二次电池不仅需要具有适宜的电化学性能,更需考虑资源、成本和环境效益等应用要求.锂离子电池储能的大规模应用也将受到制约.从资源与环境方面考虑,钠离子电池作为储能电池更具应用优势.然而,从目前的技术现状来看,几类不同的嵌钠正极材料虽显现出可观的嵌钠容量与较好的循环性,但能量密度与功率密度尚待提高.硬碳材料和合金负极最有希望用于钠离子电池,这类材料的初始充放电效率和循环稳定性仍有待改善.本文简要分析了锂离子电池与钠离子电池在材料要求方面的差异,回顾了近年来钠离子电池材料探索中的突破性进展,并主要结合本课题组的研究工作讨论了钠离子电池及其关键材料的发展方向.

中关村国际商城雨水利用工程介绍

在缺水城市,屋面面积相对较大的建筑,建造配套的雨水收集回用设施,收集优质屋面雨水资源,是有效的节水措施。介绍了中关村国际商城项目中雨水利用工程的概况,包括系统流程、水量计算;并对工程中采用的新型设备及材料——储水方块的设计及特点进行了归纳总结。

水溶液钠离子电池及其关键材料的研究进展

钠离子电池具有资源与成本等方面明显的优势,正成为新一代储能技术的发展热点。对于大规模、固定式储能场合,水溶液钠离子电池更为安全可靠、价格低廉、环境友好,理论上具有广泛的应用前景。然而,水溶液钠离子电池在材料选择和应用方面所面临的问题也非常复杂。针对这些问题,本文简要分析了水系储钠材料与电极反应的特殊性,介绍了水系钠离子电池的研究进展,同时结合本课题组的研究工作讨论了相关的技术发展方向。

《公共浴池水质标准》(CJ/T 325-2010)关键参数的确定

编制《公共浴池水质标准》(CJ/T 325—2010)主要目的是对我国沐浴行业中热水浴池和温矿泉水浴池的水质标准做出规定[区别于《游泳池水质标准》(CJ 244—2007)],弥补我国缺少该项国家水质卫生标准的缺憾。本标准的制定与实施可以更好地防止传染病传播,确保浴池水质卫生,加强水质安全管理、保障人民身体健康。介绍了主要水质指标及限值的制定依据。

游泳池规程CJJ 122—2008技术探讨系列二——无氯游泳池技术

传统氯消毒技术由于游泳池中余氯的存在而产生刺激的气味及诸多副产物,如氯胺、三卤甲烷等对人体的健康带来危害。新的消毒技术如臭氧、紫外线消毒等弥补了上述缺陷,大大减少了游泳池中氯的含量,但仍需投加少量的氯以维持消毒效果,还存在产生副产物的问题。无氯游泳池完全采用臭氧对游泳池池水进行消毒,通过控制水中的剩余臭氧量保证持续消毒效果,完全消除了氯制剂消毒的影响,适用于负荷低、专业性强的游泳池。

游泳池规程CJJ 122—2008技术探讨系列三——中压紫外线消毒在游泳池系统中的应用

中压紫外线消毒器能产生全波段的紫外线,不仅有良好的消毒效果,还具备降解游泳池水中的化合氯(氯胺)和三卤甲烷等作用,能有效提高游泳池水质。介绍了中压紫外线消毒器消毒的特点及其在游泳池中应用的注意事项。

《公共浴场给水排水工程技术规程》CJJ 160-2011

一、立项背景 《根据住房和城乡建设部建标函【2008】第102号“关于印发（（2008年工程建设标准规范制定、修订计划（第一批）》的通知”的要求，由中国建筑设计研究院和杭州萧宏建设集团有限公司主编，会同中国商业联合会沐浴专业委员会．华东建筑设计研究院有限公司、福建省建筑设计研究院。中建国际（北京）设计顾问有限公司、深圳华森建筑与工程设计顾问有限公司、

《公共浴池水质标准》CJ／T325--2010关键参数的确定

本标准主要目的是对我国国内沐浴行业中热水浴池和温矿泉水浴池的水质标准作出规定（区别于《游泳池水质标准》CJ244--2007）。弥补我国现有的“沐浴场所卫生标准”（商业部、卫生部卫监督发[2007]221号）中缺少国家水质卫生标准的问题。本标准制定与实施可以更好的防止传染病传播，确保浴池水质卫生，加强水质安全管理、保障人民身体健康。介绍了主要水质指标及限值的制定依据。

3,4-乙烯二氧噻吩单体用作锂离子电池安全性改善添加剂的研究

安全性是制约锂离子电池向电动汽车领域应用拓展的主要障碍之一.本工作提出了一种能够有效改善锂离子电池安全性的电解液添加剂3,4-乙烯二氧噻吩单体(EDOT),研究了EDOT在有机电解液中的电氧化聚合行为及其对Li Co O2电极高温热行为和电池安全性、电化学性能的影响.循环伏安(CV)和透射电镜(TEM)表征结果表明,单体添加剂能够在电池充电过程发生电氧化聚合,在正极表面形成一层聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)导电聚合物膜.差示扫描量热(DSC)分析结果显示,PEDOT隔离了电解液与正极表面的直接接触,减少了过热条件下电解液在正极表面的分解放热.安全性测试结果表明,在电解液中仅添加0.1%的EDOT单体,即可将电池在150oC高温热冲击下发生热失控的时间推迟13.8 min.电化学性能测试结果表明,聚合产物良好的电子导电性能有效改善正极的电子传导能力,在一定程度上提高电池的倍率性能和循环稳定性,而容量、低温性能等基本不受影响,展示出良好的应用前景.

锂金属电池用高浓度电解液体系研究进展

锂金属二次电池具有极高的能量密度,是下一代储能电池的研究热点。然而,金属锂负极在传统碳酸酯电解液1 mol·L^(−1) LiPF6-EC/DEC(ethylene carbonate/diethyl carbonate)中充放电时,存在严重的枝晶生长和循环效率低下等问题,阻碍了其商业化应用。因此,开发与锂负极兼容的新型电解液体系是目前重要的研究任务。与传统稀溶液相比,高浓度电解液体系具有独有的物化性质和优异的界面相容性,并且能有效抑制锂枝晶生长、显著提升锂负极的循环可逆性,因而格外受到关注。本文综述了高浓度电解液及局部高浓电解液体系的最新研究进展,分析了其溶液化学结构和物化性质,对其与锂负极的界面相容性、枝晶抑制效果、效率提升能力及界面稳定性机制进行了探讨;文章着重介绍了高浓与局部高浓电解液体系在锂金属二次电池中的应用,同时从基础科学研究和应用研究两个层面对高浓电解液和局部高浓电解液存在的主要问题进行了简要分析,并对其未来发展方向进行了展望。

苯胺-邻硝基苯胺共聚物——高比容量锂二次电池新型正极材料

聚苯胺作为锂离子电池典型的有机正极材料,合成简单、资源丰富,但其电化学比容量与循环寿命始终难以满足实用要求.作者采用化学氧化聚合法合成了苯胺-邻硝基苯胺共聚物(Poly(Aniline/o-Nitroanil-ine,P(AN-oNA)),通过在聚苯胺主链引入强拉电子基团——硝基苯胺,增大共聚物的电子共轭体系,改善共聚物链段的稳定性,利用硝基苯胺基团的电化学可逆性提高共聚物的电化学活性.结果表明,P(AN-oNA)的初始充放电比容量高达186 mAh·g-1,比聚苯胺提高近37%,60周循环仍能维持168 mAh·g-1.此外,P(AN-oNA)电极的充放电电位平阶十分接近,电极的极化明显降低,电子转移反应速率加快.这种新型共聚物结构与性能对于发展有机正极材料具有重要的参考意义.

大连君悦酒店给排水系统设计探讨

以大连君悦超高层五星级酒店给排水系统设计为例,就酒店给水和热水系统分区、保证热水平衡的措施、热水节能措施、非传统水源利用方式、排水的收集排放方式、通气设置方式以及消防系统的设计特点进行分析探讨,供设计参考。

《绿色饭店建筑建造与运营导则》给排水章节编制思路

饭店建筑用水量需求大,用水稳定性、舒适性要求高,如何在保证用水要求前提下做好绿色饭店建筑的节水、节能建设与运营要求,达到节能减排目标,是《绿色饭店建筑建设与运营导则》(以下简称"《导则》")编制过程中的重要研究编制内容。本文从绿色饭店建筑的用水安全、节约水资源、节约能耗、保障舒适等几个方面展开论述《导则》编制过程中的几点思考。

建筑水系统微循环重构技术研究与示范

随着我国城市化水平的不断提高,高层建筑越来越多,建筑水系统呈现复杂化和多样化的特点。目前,建筑水系统仍存在难以实现持续稳定达标、中水回用难落地、排水返臭难控制等问题,是百姓生活的痛点。项目通过户内灰水回用、户内环状供水、建筑雨水处理回用等措施,实现了水资源在建筑水系统内的“微循环”利用,并通过“建筑给水水质安全保障技术”、“建筑节水节能关键技术”、“建筑排水卫生性能安全保障与排水能力预测技术”,解决了建筑给水、节水节能、建筑排水卫生等方面问题,实现了建筑水系统“微循环”体系的优化与重构,通过设备产品、工程示范、标准规范推动了成果应用和推广。

传统村落及文物建筑消防灭火设计探讨

探析了适用于传统村落及文物建筑的消防技术,分析了各技术的适用性,结合湖北某文物保护项目,为传统村落及文物建筑消防提供了一种可行且较具通性的消防设计方案。

二次供水水质安全与节水关键技术研究与示范

“水质安全”与“加强生活节水技术及器具开发”已经列入《国家中长期科学和技术发展规划纲要》,这充分体现了国家对水质安全和节水技术研究的重视。二次供水水质安全与节水关键技术研究是城镇水质保障与节水的关键环节与最终体现,因此这一领域的研究将对行业及整个社会具有重要和深远的影响。

行业标准《模块化雨水储水设施》《模块化雨水储水设施技术标准》要点介绍

储水设施作为海绵城市建设的重要组成部分,在雨水调蓄、回用及渗透等方面应用广泛。模块化雨水储水设施在国家大力推进建筑产业化进程中应运而生,由于具备施工周期短、施工作业面小、人工成本低等优点,生产企业和项目应用案例如雨后春笋般增长非常迅速,但过程中也出现了例如坍塌、沉降等问题。为有效规范该行业,保障该领域的健康发展,住房和城乡建设部2016年批准立项了国家行业标准《模块化雨水储水设施》、《模块化雨水储水设施技术标准》的编制工作。两本行业标准:一本为产品标准;另一本为工程标准,从产品生产制造、设计、施工、验收全环节进行要求和规范。本文主要介绍两本行业标准的技术要点,并且通过分析标准编制过程中搜集的相关资料,与国外相关标准进行对比,得出两本标准的评价定位。

氧化还原阴离子掺杂的聚吡咯储锂正极

采用具有电化学活性的钴氰根、钼酸根、二苯胺磺酸离子固定化掺杂聚吡咯,发现这类氧化还原掺杂均能大幅提高聚吡咯的电化学利用率和充放电速率.固定在聚吡咯链间的活性阴离子一方面通过自身的氧化还原反应,贡献出可观的电化学容量;另一方面作为氧化还原中继体,促进聚吡咯链段的电子转移反应,产生显著的电化学活化效应.这种固定化掺杂方法操作简单,适用于众多的聚合物材料体系.