ZrO2包覆对层状氧化物正极材料储钠性能的改善

层状氧化物正极材料具有良好的结构稳定性和较高的充放电比容量,是一类理想的钠离子电池正极材料。本工作研究了层状氧化物正极材料NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2表面修饰对其电化学性能的影响,采用固相球磨法在正极材料表面包覆一层纳米ZrO2,采用形貌、结构、电化学方法等研究了包覆后性能改进机理。研究结果表明,ZrO2在NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2表面形成一层惰性保护层,有效隔开了电解液与正极材料的接触,缓解了电解液的分解速度,抑制了金属离子的溶出速度,从而显著改善了电池的循环性能以及高温性能。在ZrO2包覆修饰后,55℃下正极材料相比于未包覆的正极材料有明显提升,100次循环后容量保持率达到83.6%,高于未包覆的75.2%。此外,包覆后的NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2正极材料在空气环境存储后,稳定性得到明显提高。     

用于缓解电网调峰压力的储能系统规划方法综述

随着风电、光伏渗透率逐渐增大,风电、光伏给电网运行带来了诸多挑战,其中调峰问题尤为突出。在能源互联网的推动下,利用储能系统缓解电网调峰压力正受到越来越多的关注。首先总结了适用于电网调峰的大容量储能技术的研究现状,随后以储能系统接入电网方式为切入点,分别对集中式与分布式接入方式的储能系统规划方法进行研究和归纳,然后评述了规划模型的求解算法。最后,探讨了未来待研究的关键科学问题。     

甲烷部分氧化制合成气催化剂的研究进展

甲烷部分氧化（POM）反应制合成气是化学利用甲烷的有效途径之一。研究表明,甲烷部分氧化反应的工艺有能耗低和反应速率较快等优点,而且所得的H2和CO的比例适于合成甲醇等工业化学品。在该工艺过程中,所需反应容器体积小,反应效率高,可大幅度降低制备合成气的成本。开发POM反应的高效催化剂是进一步提高反应效率、实现工业化的关键途径,因此,是当前国际催化领域研究的热门课题之一。本文主要介绍了传统的金属负载型催化剂和金属氧化物催化剂用于POM反应的研究进展。     

造孔剂对SOFC阴极微观结构及性能的影响

考察了造孔剂的种类、尺寸、形貌等对Pr0.6Sr0.4(Co0.2Fe0.8)Sc0.05O3-δ(PSCFS)阴极电催化性能和电极微观结构的影响。通过XRD和BET表征了不同温度焙烧的PSCFS粉体的晶相结构和比表面积,用交流阻抗法和SEM检测了PSCFS/GDC/PSCFS对称电池的电化学性质和截面形貌。结果表明:乙基纤维素(EC)为造孔剂的阴极极化阻抗最小,650℃时为0.18Ω.cm-2,～2μm的球状石墨有利于降低阴极的极化阻抗。     

脱氢芳樟醇合成柠檬醛

柠檬醛是合成紫罗兰酮类香料以及合成维生素A，E等医药化工产品的重要中间体，在选择聚钒有机硅氧烷为主催化剂，并在一定的助催化剂作用下，以石蜡油为有机溶剂，在氮气保护下，对脱氢芳樟醇合成柠檬醛的反应工艺条件进行了探讨。反应结束后反应液经过真空蒸馏后得到产物，并通过GC－MS进行定性和定量分析。结果表明，适宜的催化剂原料配比为二苯基二氯硅烷：正钒酸钠为3：1；适宜的经剂焙烧温度为100℃，反应温度为170℃，反应时间为4小时。通过实验我们初步得到了使产品的产率为80％，纯度为90％的工艺条件。并对该催化剂的催化反应机理作了简单解释。     

SO_4~(2-)/ZrO_2-HZSM-5固体超强酸催化环化制b-紫罗兰酮

制备了一系列负载SO42- / ZrO2 -HZSM-5的超强酸催化剂,并用TG、XRD等手段对催化剂的结构和热行为进行了表征,使用Hammett指示剂、吡啶吸附红外光谱等方法测试了催化剂酸性。结果表明, HZSM-5对催化剂的酸性和结构具有调变作用。 利用所制备的催化剂对假性紫罗兰酮催化环化反应制b-紫罗兰酮的催化活性进行了研究, 假性紫罗兰酮转化率可达54.4%, 对应的b-紫罗兰酮的选择性为76%。     

基于电化学阻抗特征选择和高斯过程回归的锂离子电池健康状态估计方法北大核心CSCD

电化学阻抗谱(electrochemical impedance spectroscopy,EIS)蕴含丰富的电池健康状态(state of health,SOH)信息,但不同频率的电化学阻抗数据间并不相互独立,直接利用全频段EIS数据构建SOH估计模型,往往存在精度低、计算复杂度高等问题。鉴于此,本文提出了一种基于特征选择和高斯过程回归的SOH估计方法,可通过序贯前向搜索策略,结合交叉验证均方根误差指标,逐步搜索阻抗特征子集。基于此,采用基于水平图的多目标可视化决策方法,以均衡模型复杂度与精度为目标,综合考虑特征个数与交叉验证均方根误差,实施阻抗特征子集优选。所提方法已成功地应用于公开发表数据集。相比全频段EIS建模方法,本文作者所提方法可显著提升SOH估计精度,大幅降低EIS测试时间,为电化学阻抗技术应用于SOH在线估计提供理论和技术支撑。     

Ir改性的Pt-Ru/C催化剂的研究

以H2PtCl66H2O和H2IrCl66H2O为前驱体,通过化学还原共沉积方法制备得到了不同Pt、Ir比例的Pt-Ir/C催化剂,同时在Pt-Ru/C催化剂中添加一定量的Ir,得到Pt-Ru-Ir/C催化剂。样品进行了透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射光谱(XRD)、X射线光电子光谱(XPS)表征并在甲醇、乙醇硫酸溶液中进行了电化学性能测试[循环伏安法(CV)、计时电流法(CA)]。结果表明,Pt基催化剂中添加合适比例的Ir后对于甲醇、乙醇的电催化氧化性能均明显提高,其中Pt∶Ru∶Ir(摩尔百分比)=4∶4∶1的Pt-Ru-Ir/C催化剂对于直接醇类具有最佳的电催化氧化性能。     

工业化苯乙烯催化剂的研究

根据热力学和宏观动力学的基础理论，应用现代智能方法和CAD催化剂设计，尤其是人工神经网络ANN技术并结合传统的催化剂研究方法，开发出新一代乙苯脱氢GS系列催化剂，其中GS-08型催化剂的乙苯转化率为64％～66％，苯乙烯选择性为97．3％～98．0％，使用寿命大于2a。该催化剂已替代国外进口催化剂在大连10万t／a和广州石化8万t／a苯乙烯装置上进行了成功应用。运行结果表明：GS系列催化剂的转化率与进口催化剂相当，选择性则略优。目前，该催化剂在齐鲁石化新建20万t／a苯乙烯装置上得到了应用。     

钠离子电池健康状态预测

钠离子电池健康状态(SOH)预测对于电池优化管理有重要意义,但由于钠离子电池老化机理复杂,影响因素众多,精准SOH预测挑战巨大.为此,本研究从健康状态时序测量数据出发,提出了基于双指数模型的粒子滤波法(DEM-PF)和基于小波分析的高斯过程回归法(WA-GPR),以实现钠离子电池单步SOH和剩余可用寿命(RUL)预测.前者直接采用双指数函数构建时序SOH数据模型,并结合PF算法进行模型参数更新;后者采用小波分析实现时序SOH数据多尺度解耦,采用GPR构建各尺度数据模型并进行融合后实施预测.实验结果表明,相比DEM-PF方法,WA-GPR方法的单步SOH和RUL预测效果更好,单步SOH预测均方根误差为0.8％,RUL预测误差最小为3次循环,从而为钠离子电池管理提供有效支撑.