储能技术的现状、趋势及对上海储能发展的建议

可再生能源发电的间歇性和分布式负载用电的随机性迫切需要具有缓冲作用的储能系统来保证电网的安全稳定运行。阐述了储能技术的意义、特点、国内外发展现状和趋势。重点介绍了上海储能技术的发展现状,针对上海地区电网的特点,提出了上海地区储能技术发展的具体建议。

熔融太阳盐中金属氧化物纳米颗粒对304不锈钢的防护效果

采用腐蚀增重法和表面分析技术研究了模拟熔融太阳盐中Al2O3,CuO,ZnO,TiO2,SnO2等五种纳米颗粒对太阳盐储罐材料304不锈钢腐蚀的影响。结果表明:304不锈钢浸渍在含与不含纳米颗粒的熔融太阳盐中均出现腐蚀增重现象。Al2O3,CuO,ZnO,TiO2,SnO2等五种纳米颗粒的加入会均对304不锈钢的腐蚀增重产生抑制作用,抑制效果由大到小依次为Al2O3>ZnO>CuO>TiO2>SnO2。在熔融太阳盐中,纳米金属氧化物颗粒可在不锈钢表面形成良好的保护膜,除了与纳米颗粒在不锈钢表面氧化层形成物理掺杂以外,发生化学掺杂是更重要的影响因素。

一种基于蛭石的多维度改性研究

基于蛭石特有的层状结构及高温膨胀特性,研究不同浓度、不同种类的无机盐添加剂对不同粒径蛭石的改性影响,从多维度提高改性蛭石高温下的膨胀倍数,并进行微观形貌和物相组成分析。研究结果表明:在相同温度条件下,添加NaHCO_(3)和KCl无机盐的改性蛭石体积膨胀率高于未改性蛭石。当添加相同浓度的NaHCO_(3)和KCl时,随着蛭石粒径从0.2 mm增加到0.8 mm,在100—900℃温度范围内,改性蛭石的体积膨胀倍数随温度升高而增加,随粒径增加而增加,且添加KCl的改性效果优于添加NaHCO_(3)。随着这2种无机盐添加剂浓度的逐渐增加,改性蛭石的膨胀倍数均呈现先增加后降低的趋势。

二硫代氨基甲酸盐改性香兰素对铜的缓蚀行为

针对铜在NaCl溶液中腐蚀的特点,以二硫化碳、乙二胺、香兰素为原料合成了DTCV(二硫代氨基甲酸盐改性香兰素),采用电化学方法、SEM(扫描电子显微镜)和EDS(能量色散谱)评价DTCV在质量分数为3%的NaCl溶液中对铜的缓蚀性能,并探讨其在铜表面的吸附行为。结果表明:DTCV同时抑制铜电极的阳极反应过程和阴极反应过程。当添加0.30 mmol/L的DTCV时,其缓蚀效率可以达到98.34%。DTCV的吸附方式为化学吸附,且符合Langmuir吸附等温模型。DTCV可以认为是铜在氯化钠溶液中的良好缓蚀剂。

基于区域频率法评估三元锂电池的健康状态

为解决低采样频率下S_(OH)(电池健康状态)评估不准确的问题,提出一种基于PDF(概率密度函数法)的区域频率法。采用不同倍率下三元锂电池的充放电电压数据进行分析,采样频率为1/60 Hz,分别提取PDF峰高和区域频率作为健康因子,并建立与S_(OH)的关系。结果表明:随着电池充放电电流倍率的增加,PDF峰高作为健康因子与S_(OH)的拟合度降低,尤其在放电阶段,1C倍率下拟合度R^(2)仅为0.0971。当区域频率作为健康因子时,电池在不同倍率下充放电阶段S_(OH)模型的拟合度R^(2)均在0.95以上。当区域电压从100 mV增加到400 mV,模型的拟合度可达0.98以上。最后,使用1/2C倍率下电池老化数据对该方法进行验证,S_(OH)评估误差在2%以内,结果表明该方法可提高低采样频率下的电池S_(OH)评估的准确性。

碳量子点在金属腐蚀防护中的研究进展

碳量子点作为一种环境友好、廉价易得、可生物降解且具有大量活性官能团的绿色材料,在许多领域都有广泛的应用前景。本文综述了近年来国内外碳量子点在金属腐蚀防护领域的研究状况,阐述了碳量子点在腐蚀防护研究中存在的问题,对其缓蚀作用机理进行了探讨,并展望了碳量子点在防腐蚀领域的发展趋势。

退役锂离子电池老化机制及其健康状态表征

退役三元锂离子电池的老化机制和健康状态(SOH)快速准确表征是其梯次利用研究的热点之一。文中采用循环老化实验、增量容量分析(ICA)、主成分分析(PCA)等方法研究特斯拉21700型退役三元镍钴铝(NCA)锂离子电池的老化特性和衰减机理,并建立其健康状态评估模型。研究结果表明:活性材料损失(LAM)和活性锂损失(LLI)是电池容量衰减的主要原因。通过提取IC曲线上的特征参数作为健康因子,并采用主成分回归方法(PCR)对健康因子进行降维处理,得到基于ICA-PCR的SOH评估模型。验证结果表明:所建立的SOH评估模型精确度高,其SOH估计误差在2.5%以内,能够实现梯次利用过程中电池SOH的快速准确评估。

铜在5%过氧化氢消毒剂溶液中的腐蚀行为

新冠疫情期间双氧水(H_(2)O_(2))等氧化型消毒剂的大量使用容易使金属构件产生腐蚀。采用电化学阻抗谱(EIS)、极化曲线、弛豫时间分布法(DRT)和微观形貌表征等方法对铜材料在5%过氧化氢消毒剂溶液中的腐蚀行为进行了研究。结果表明:在过氧化氢溶液中,铜表面呈现全面腐蚀的特征,不会出现腐蚀坑等局部腐蚀的现象。阴极还原过程是H_(2)O_(2)消毒剂溶液中铜腐蚀反应的控制步骤。阴极Tafel斜率随温度的升高而增大,腐蚀速率随着增加。腐蚀反应过程中,O_(2)扩散过程的弛豫时间更长,说明O_(2)扩散过程是过氧化氢腐蚀反应的重要控制步骤。研究结果有望增加大众对新冠防疫措施下的双氧水消毒剂腐蚀金属构件的认知。

电磁水处理的结垢和腐蚀控制研究进展

电磁水处理是一种绿色的水处理技术,可应用于工业冷却水系统,通过电磁场对水的物理化学性质进行改变来达到热交换表面的阻垢和对金属的缓蚀。综述了近年来国内外学者的相关研究动态,分析了电磁场对水溶液物理化学特性(如氢键、Zeta电势、电导率、pH)的影响,探讨了电磁处理对水溶液中成垢物质的阻垢作用和阻垢机理,分析了电磁处理对水中金属耐蚀性能的影响及机制,并对电磁水处理的应用前景进行了展望。

铜表面态对三唑类点击组装膜在电厂循环冷却水中对铜的保护性能的影响

为了研究不同铜表面态对三唑类点击组装膜在电厂循环冷却水中对铜的保护性能的影响,以对甲苯基磺酰叠氮(MA)、丙炔酸(PR)作为组装单元,采用原位点击组装法在不同铜表面态上形成三唑缓蚀膜(CuMA-PR、Cu_(2)O^(MA-PR)、CuO_(MA-PR))。采用电化学方法、腐蚀挂片法、SEM表征及抗菌性能分析评估了三唑缓蚀膜对铜基体的缓蚀性能,同时,考察了Cu_(2)OMA-PR在电厂循环冷却水体系中对铜基体的保护效果。结果表明:Cu_(2)O表面态最有利于三唑缓蚀膜的形成(Cu_(2)OMA-PR),Cu_(2)O^(MA-PR)在21 d内对铜基体具有良好的缓蚀作用和抗菌效果,其在21 d内对铜的平均缓蚀率为85.4%,同时可有效抑制各类微生物菌群的繁殖。

基于区域采样点数的锂离子电池健康状态评估

低采样频率下锂离子电池的健康状态(SOH)评估在工程应用中具有重要的意义。引入了区域电压(ΔV)和区域采样点数(RSP)的概念,提出了一种在概率密度函数(PDF)框架下的锂离子电池SOH评估方法。以实验室磷酸铁锂(LFP)电池循环老化数据为基础,建立了基于RSP的电池SOH评估模型,对比了基于RSP的方法和传统PDF法,并考察了不同采样频率和区域电压下RSP-SOH模型的效果。研究结果表明,RSP与SOH呈线性正相关,RSPSOH模型无论是充电还是放电过程下的效果均优于传统PDF法。在采样频率较低时,适当的增加区域电压有助于提高RSP-SOH模型的评估效果。电池RSP-SOH模型在充电过程下对采样频率鲁棒性较好,在每五分钟一个采样点的低采样频率情况下模型的R^(2)均大于0.98。在此基础上,采用区域采样点数法相对评估某储能电站的220个LFP电池的SOH。当9个RSP较小的电池被替换掉后,储能电站电能的吞吐能力将提升20.9%。

金属表面缓蚀组装技术的研究进展

就近年来缓蚀组装技术的若干热点研究方向进行了归纳总结,并对其存在问题及发展前景进行了探讨与展望。主要内容包括:自组装膜结构的调控与优化;多层次可控组装;多功能智能化自组装;自组装膜的表征及理论模拟计算问题;缓蚀组装技术绿色化。

芯片电镀铜添加剂的研究进展

添加剂是芯片电镀铜过程中实现无空隙填充必不可少的一部分。电镀液成分复杂,各类添加剂如加速剂、抑制剂以及整平剂在电镀过程中的协同作用机制需要进一步研究。为揭示芯片电镀铜添加剂的反应机理,本论文综述了国内外相关的研究工作,对电镀铜添加剂的种类和相互作用进行了分析和总结,并指出了今后的发展方向。

退火温度对纳米晶铜微观结构和力学性能的影响

采用电沉积法制备得到厚度约600μm的块体纳米晶铜,并在100~250℃下进行退火处理,研究了退火温度对纳米晶铜微观结构和力学性能的影响。结果表明:未退火及退火后纳米晶铜均呈现面心立方结构;随着退火温度从100℃增加至250℃,纳米晶铜(200)晶面的衍射峰强度逐渐增强。随着退火温度的升高,纳米晶铜的抗拉强度逐渐减小,断后伸长率先增大后减小,表面拉伸变形带和拉伸断口上大而深的韧窝数量均增加;200℃退火后纳米晶铜的拉伸性能较佳,抗拉强度高约500 MPa,断后伸长率近30.5%。

耐候钢在煤浸出液中的腐蚀研究

我国运煤敞车腐蚀严重,为了研究运煤敞车腐蚀环境和腐蚀机理,分析了8种煤的浸出液成分,配制不同浓度的浸出液模拟液,并采用电化学阻抗谱、极化曲线及失重试验研究了2种耐候钢和1种普碳钢在煤浸出液中的腐蚀行为。结果显示:煤浸出液呈弱碱性,pH值在7.42~8.09范围,其中阳离子主要为Ca^(2+)、Na^+、Mg^(2+),阴离子主要为SO_(4)^(2-)和Cl^(-)。研究分析了2种耐候钢S450EW和BC550与普碳钢Q345B在煤浸出液中的电化学腐蚀行为,发现在模拟液未达到过饱和时,3种钢的极化电阻R_(p)值均随着模拟液离子浓度的提高而减小,钢的腐蚀速率增大;3种钢在煤浸出液中的腐蚀主要受阳极极化控制。在模拟液微动情况下,3种钢的腐蚀速率显著增大,在摇速60 r/min条件下3种钢的腐蚀速率分别比静态时提高4.9倍以上。S450EW钢在煤浸出液中显示了最好的耐腐蚀性能,并归因于其表面腐蚀产物膜的保护性。

电动汽车退役电池的经济性分析

通过构建模型,提出了能快速评估退役电池残值的方法;将退役电池重组后用于小规模储能,对应用于工商业的经济性进行了探讨;通过计算得出,收支相抵的最小峰谷电价差为0.73元,并且第三方收购的退役电池梯次利用于工商业削峰填谷能获得利润。

一种新型二氰基乙烯修饰的二呋喃环戊烯光开关:荧光性质、传感性能和生物应用（英文）

近年来,借助于高度优化的小分子荧光染料,荧光蛋白和先进的标记技术,荧光标记技术得到了极大的发展.二芳基乙烯光开关荧光染料的研究,主要通过在二芳基乙烯中引入荧光核和对芳基的结构修饰.与噻吩相比,呋喃具有更好的刚性、溶解性和可生物降解能力以及更强的荧光.因此,二呋喃乙烯可以作为荧光标记技术的小分子荧光染料.设计并制备了一种基于二氰基乙烯的二呋喃乙烯新型荧光光开关.该化合物在溶液中呈现典型的可逆光致变色性能,且以其出色的选择性、灵敏度和高对比度来实现氰根离子的荧光检测.此外,通过核磁滴定实验,解释了其对氰根离子的响应机理.由于采用呋喃替换噻吩使得该化合物拥有更强的荧光,成功应用于生物体内的荧光染料和氰根离子探针.

基于接地材料功能需求的耐蚀铸铁表面改性研究

电力系统对接地材料的耐蚀性、导电性和成本要求越来越高,因此研发一种新型接地材料至关重要。本研究采用环氧树脂为碳源,控制不同的渗碳温度和保温时间对铸铁表面进行渗碳。采用XRD、Raman、SEM、金相分析、电化学腐蚀实验等方法,研究不同渗碳参数对渗碳层和铸铁基体的组织特征、成分和耐蚀性的影响。研究表明,渗碳铸铁表面形成明显渗碳层,主要成分为Fe_(3)C,耐蚀性显著提高,最优渗碳参数为以5℃/min从室温升至750℃后炉冷。合金铸铁表面采用渗碳工艺可显著提高其耐蚀性和导电性,能够满足接地材料功能需求。

高端电子制造中电镀铜添加剂研究进展

电镀铜填充微孔技术是集成电路高端电子制造中电子互连材料制程中的主要技术工艺,铜互连材料的填充质量直接影响集成电路的可靠性和稳定性.电镀添加剂是实现电镀铜填微孔及影响填充质量和行为的关键因素.针对当前集成电路发展对高密度电子互连材料制造的高要求,本文概括了近些年国内外集成电路上电镀铜添加剂的研究现状,着重阐述加速剂、抑制剂和整平剂分子结构与表界面作用机制以及添加剂协同作用下实现超填充的填充机制,并针对现有研究现状提出未来需要深入探讨的科学问题和研究方向,为电子电镀铜添加剂的开发提供参考.

无光敏剂参与的可见光诱导咪唑并[1,2-a]吡啶的三氟甲基化反应

发展了一个无光敏剂参与的可见光促进的咪唑并[1,2-a]吡啶衍生物的三氟甲基化新反应.该反应利用本课题组此前发展的基于硫叶立德骨架的亲电三氟甲基化试剂作为三氟甲基自由基源,反应条件温和,底物普适性好,同时兼容常见的官能团.机理研究表明该反应可被自由基捕获剂阻断.对两个反应底物及它们的1∶1混合物的紫外-可见光吸收光谱进行了研究,研究表明三氟甲基化试剂与咪唑并[1,2-a]吡啶之间形成了一个Donor-Acceptor加合物.在此基础上提出了一个合理的机理,即该加合物在光照条件下被激发,发生硫-三氟甲基键均裂生成三氟甲基自由基,该自由基与咪唑并[1,2-a]吡啶发生自由基取代反应.同时也成功地将该方法应用于治疗胃溃疡药物佐利米定的三氟甲基化衍生物的合成.