超级电容器电极材料研究进展

作为一种介于传统电容器和锂离子电池之间的新型环境友好型储能体系,超级电容器具有许多其它储能器件无法比拟的优异特性,可为化石能源枯竭和环境恶化等问题提供绿色解决方案。在介绍超级电容器工作原理、应用前景、发展状况及特点的基础上,概述了超级电容器电极材料,特别是碳基电极材料的研究进展。     

上海加快发展海洋经济强市

据有关方面人士介绍：上海建设海洋经济强市的思路之一是走高科技发展之路,积极开展海洋生物资源、新型能源、海洋生态环境、深海科技等领域的科技攻关。上海将优先发展海洋工程、海洋油气资源开发和海洋生物医药三大海洋高科技产业。在海洋工程方面,上海市将积极研制海洋潜水和海底工程设备,形成海洋石油采、储、运成套设备的制造能力。     

无机纳米阵列材料的制备及其在储能电极领域的应用

无机纳米阵列结构是近几十年发展起来的、在储能电极领域有广阔应用前景的一类纳米材料。作为一种三维纳米尺度的有序组装体,其具有优异的电导通性、规则有序的电子传递、超高的比表面积、丰富的材料种类选择、可设计的表界面结构和晶体结构,使得其在能源存储与转化领域有着重要的应用。介绍了无机纳米阵列结构的制备方法以及其在储能电极领域的应用,总结了该领域近年来的一些研究进展,并对其发展前景进行了展望。     

五氧化二钒的制备及其在离子电容器中的应用

电化学电容器是一种新型绿色储能器件,在替代能源和能量储存与转化系统发展过程中发挥着重要作用.五氧化二钒由于具有高的理论比容量、价格低廉,原料丰富等优点得到了国内外能源领域科研工作者的广泛研究.本文对电化学电容器的分类、应用以及电极材料的研究进展进行了简单介绍,并总结了V2O5电极材料的制备方法以及其在离子电容器中的应用...     

二氧化锰基电催化材料研究进展

二氧化锰具有资源丰富、成本廉价、电化学性能优良等优点,被广泛应用于电催化、电化学储能、生物医学和电致变色器等领域。本文综述了二氧化锰作为电极材料在电催化领域的最新研究进展,包括催化析氧、催化析氢、氮还原、尿素氧化、二氧化碳还原、醇氧化等；总结归纳了二氧化锰的结构特征及其合成方法；系统分析了二氧化锰晶型、微观形貌、电子结构与催化性能间的构效关系及其在构筑高效催化电极材料方面的应用及性能优化策略；结合当前研究存在的问题,展望了二氧化锰基催化电极材料的发展方向。     

超级电容器材料设计有新途径

<正>近日,大连理工大学化工与环境生命学部教授邱介山领导的能源材料化工学术团队在高性能储能设备所用储能材料的研究方面取得了新进展。该团队为储能器件超级电容器电极材料的设计提供了新的技术途径。据邱介山介绍,超级电容器具有功率密度高、循环使用寿命长和安全性能优异等突出优势,在电化学储能领域的应用前景巨大。而多孔碳材料具有丰富可调的孔道结构和大比表面积等特点,是目前最为广泛使用的一类超级电容器电极材料。基于多孔     

黏土矿物纳米材料在锂电池隔膜和固态电解质中的应用研究进展

锂离子电池已被广泛应用于便携式电子设备、电动汽车和电网等领域,深刻地影响着人们的日常生活。但是受限于其低的能量密度、安全性等问题,需开发稳定、高效的电化学存储材料。黏土矿物因其独特的纳米结构、丰富的活性位点、高的比表面积、丰富的储量和低成本等优点,在锂二次电池领域有着广阔的应用前景。本文首先介绍了黏土矿物纳米材料的分类、结构和化学组成等。然后,综述了黏土矿物纳米材料在锂二次电池隔膜和固态电解质隔膜方面的应用研究进展。最后,总结了黏土矿物在电化学储能领域的优势和不足,并展望了其未来发展趋势。     

金属-有机框架在二次电池中的储能机制研究进展

金属-有机框架（MOFs）具有多孔、大比表面积和结构与功能可调控等特点,已被广泛用作二次电池电极材料。本文重点介绍了MOFs作为二次电池电极材料的储能机制研究进展,主要分为转化储能机制、脱嵌储能机制、物理吸脱附储能机制等,并分析了各类储能机理的储能特点及对电化学性能的影响,探究了MOFs在较大离子半径的钠、钾离子电池中的应用特点及发展潜力。最后简要讨论了MOFs作为电极材料的设计思路为兼顾各类储能机制的优点,即选用较多储能位点的结构及较稳定的金属离子作为有机配体的连接点。     

超级电容器的电极材料的研究进展

超级电容器具有高比电容、工作电压范围广、环境友好、高能量密度和高功率密度等特性,作为一种新型的储能器件被广泛应用到各种领域。本文介绍了超级电容器的组成,储能原理以及电极材料的分类,而超级电容器研究热点集中在电极材料上,并对电极材料的发展趋势进行了展望。     

煤基石墨烯及复合材料在储能领域的应用

石墨烯及复合材料具有比表面积大、电导率高、导热性能和力学性能良好等优点,在电极材料、传感器、储氢材料等领域具有广泛的应用。但以高碳含量的天然资源煤为前体制备煤基石墨烯及复合材料达到煤炭清洁高效利用的研究目前报道有限,尤其是将其作为电极材料应用到储能领域的研究较少。本文重点总结了以不同煤质及衍生物为原料构建不同形貌和结构的煤基石墨烯及复合材料的方法以及存在的问题,详细介绍了煤基石墨烯及复合材料在储能领域,尤其是超级电容器、锂离子电池及钠离子电池领域的应用研究现状,最后提出了当前煤基石墨烯及复合材料的主要研究方向。该综述旨在为煤基新型石墨烯及复合材料的制备开发以及在储能领域的应用提供一定的思路。     

船舶涂料新标准的解读

世界性的能源危机和气候的异常使得人们对保护海洋环境和节能减排的关注与日俱增,国际海事组织和国际标准化组织等相继颁布和实施一些新的船舶涂料标准。从几个新标准,包括IMO的油船货油舱保护涂料和防腐标准、ISO的《船舶与海上技术——保护涂层》系列标准和GB/T 682《2船体防污防锈漆体系》的主要内容和应用对策进行讨论。     

基于全球专利信息的离子液体领域发展态势分析

当前世界各国对环境保护和绿色发展的重视程度日益提升,离子液体因其优良的理化性能和可设计性,在能源、材料以及环境等众多领域展现出广阔的应用前景.基于全球专利信息,对离子液体领域三类热点应用,包括CO2捕集及利用、电化学储能和生物质转化利用的全球专利申请趋势、申请地域、重要专利权人、重点技术等情况进行国内外的比较研究.研究...     

Utilizing the power of microbial genetics to bridge the gap between the promise and the application of marine natural products

Marine organisms are a rich source of secondary metabolites. They have yielded thousands of compounds with a broad range of biomedical applications. Thus far, samples required for preclinical and clinical studies have been obtained by collection from the wild, by mariculture, and by total chemical synthesis. However, for a number of complex marine metabolites, none of these options is feasible for either economic or environmental reasons. In order to proceed with the development of many of these promising therapeutic compounds, a reliable and renewable source must be found. Over the last twenty years, the study of microbial secondary metabolites has greatly advanced our understanding of how nature utilizes simple starting materials to yield complex small molecules. Much of this work has focused on polyketides and nonribosomal peptides, two classes of molecules that are prevalent in marine micro- and macroorganisms. The lessons learned from the study of terrestrial metabolite biosynthesis are now being applied to the marine world. As techniques for cloning and heterologous expression of biosynthetic pathways continue to improve, they may provide our greatest hope for bridging the gap between the promise and application of many marine natural products.     

有机金属骨架材料在电化学储能领域中的研究进展

金属有机骨架材料（MOFs）由于其高比表面积、可调孔结构以及多样的组成等引起了学者们的极大关注,尤其在电化学储能领域取得了较大的研究进展。本文综述了近几年MOFs基材料在锂硫电池、锂离子电池和超级电容器等电化学储能领域中的应用。详细介绍了MOFs及其复合材料作为锂硫电池正极载体时与活性物质的作用机理,探讨了MOFs对活性物质硫的物理封装和化学配位作用。此外,阐述了MOFs衍生碳材料因独特孔结构、较强导电性和丰富活性位点等作为电极材料时对电池性能的提升。最后对MOFs基材料在电化学储能中的研究前景作出了展望,指出MOFs基材料中杂原子比例的控制和孔道设计是未来研究的重点。     

催化反应技术在滨海电厂的CO2资源化利用和海洋防污领域的应用

二氧化碳（CO₂）减排和海洋生物污损防治是滨海火电厂亟待解决的重大课题。近年来,CO₂固体吸附材料及新能源催化反应技术的快速发展,推动了碳捕集与利用技术（CCU）的实用化进程。在燃煤火电厂原有的基础上增加碳捕集与利用技术,将其改造成碳捕集与CO₂资源化电厂,有望从根本上实现CO₂减排的目标,是火电企业未来发展的方向。另外,洁净能源驱动的催化反应技术也已延伸至海洋生物污损防治领域,并取得了积极的成效。本文综述了固体CO₂吸附材料研发的新进展,重点介绍了金属有机框架（MOF）材料结构改性和功能化修饰对提高CO₂选择性吸附性能等方面的研究成果,并基于滨海火电厂的生产实况和能源资源优势,分析、总结了热催化、光/电催化反应技术在CO₂资源化利用及生物污损防治等方面的研究现状和存在的问题,提出并论证了利用光触媒涂层阻断或抑制海洋生物黏附与生长的污损防护策略及其在具体场景中应用的可行性。最后从环保和实用化的角度对滨海电厂在CO₂减排和生物污损防治技术方面的发展趋势进行了展望。     

复合材料在海洋工程中的应用

树脂基复合材料以其轻质、高强、高模等特性,在海洋工程领域展现出良好的应用前景。复合材料在海洋工程中主要应用于国防及海洋能源开发,如海军舰艇、水中兵器、海上钻井平台、海上潮汐电站、海上风电叶片、大型海水养殖场、海水淡化等。主要介绍了树脂基复合材料在海上钻井平台、水中兵器中的应用,综述了复合材料立管、可卷绕复合材料管、复合材料系缆、水中兵器壳体、螺旋桨等构件的应用情况,展望了海上钻井平台用复合材料未来主要的技术发展方向。     

Biomass-derived materials for electrochemical energy storages

During the past decade humans have witnessed dramatic expansion of fundamental research as well as the commercialization in the area of electrochemical energy storage, which is driven by the urgent demand by portable electronic devices, electric vehicles, transportation and storage of renewable energy for the power grid in the clean energy economy. Li-secondary batteries and electrochemical capacitors can efficiently convert stored chemical energy into electrical energy, and are currently the rapid-growing rechargeable devices. However, the characteristic (including energy density, cost, and safety issues, etc.) reported for these current rechargeable devices still cannot meet the requirements for electric vehicles and grid energy storage, which are mainly caused by the limited properties of the key materials (e.g. anode, cathode, electrolyte, separator, and binder) employed by these devices. Moreover, these key materials are normally far from renewable and sustainable. Therefore great challenges and opportunities remain to be realized are to search green and low-cost materials with high performances. A large number of the properties of biomass materials-such as renewable, low-cost, earth-abundant, specific structures, mechanical property and many others-are very attractive. These properties endow that biomass could replace some key materials in electrochemical energy storage systems. In this review, we focus on the fundamentals and applications of biomass-derived materials in electrochemical energy storage techniques. Specifically, we summarize the recent advances of the utilization of various biomasses as separators, binders and electrode materials. Finally, several perspectives related to the biomass-derived materials for electrochemical energy storages are proposed based on the reported progress and our own evaluation, aiming to provide some possible research directions in this field.     

生物质基柔性超级电容器研究进展

随着可穿戴设备的发展及公众环保意识的提升,开发高性能兼绿色经济型的柔性电化学储能器件已成为研究热点。以生物质为前驱体制备性能优异的储能材料,可以显著降低生产成本,实现碳资源的可持续利用,具有极大的发展潜力和实际应用价值。该文介绍了柔性超级电容器的电极材料、柔性隔膜和各种组装方式,分析了木基、纤维素凝胶基、纸基以及生物质废料电极材料的特点和优势,阐述了生物质基柔性隔膜研究现状,包括纤维素纸隔膜和生物隔膜;此外,介绍了叠层型（三明治型）、叉指型（微型叉指化）、纤维型（线型）柔性超级电容器,并对比了不同组装方式的柔性超级电容器在性能上的差异;最后分析了生物质材料用于柔性超级电容器面临的挑战,对柔性器件未来发展方向进行了展望。