能源存儲轉換材料的案例
IF15《EEM》桂林電子科大張煥芝/孫立賢：生物質均質增強碳氣凝膠衍生功能相變材料用于太陽能熱能轉換和存儲
團隊設計了一種功能形式穩定的復合相變材料 (PCM)，以實現用于封裝聚乙二醇 (PEG) 的 3D互連多孔碳氣凝膠結構。通過將來自生物質瓜爾膠的柔性碳資源與來自聚酰亞胺的硬脆碳相結合，構建了一種具有良好互連多孔結構的新型均質增強碳氣凝膠，以克服傳統碳氣凝膠的嚴重收縮和較差的機械性能。
支撐碳氣凝膠包封的 PEG 產生了具有良好結構穩定性和綜合儲能性能的新型復合 PCM。結果表明，復合相變材料顯示出明確的 3D 互連結構，其儲能容量分別為 171.5 J/g 和 169.5 J/g，在 100 次熱循環后僅略有變化，并且復合材料可以保持平衡溫度在 50.0 °C-58.1 °C 下持續約 760.3 秒。復合材料的熱導率可達0.62 W m-1 K-1，有效提高了熱響應率。并且復合相變材料表現出良好的防漏性能和優異的光熱轉換。復合相變材料的抗壓強度可提高至 1.602 MPa。結果表明，該策略可以有效地用于開發具有改進的綜合熱性能和高光熱轉換的新型復合相變材料。
相關論文以題為Biomass homogeneity reinforced carbon aerogels derived functional phase-change materials for solar-thermal energy conversion and storage發表在《Energy & Environmental Materials》上。通訊作者是桂林電子科技大學Yongpeng Xia、張煥芝教授、孫立賢教授。
參考文獻：
doi.org/10.1002/eem2.12264
展開 華中農業大學：能源存儲領域獲重要進展！
近日，華中農業大學理學院陳浩教授帶領的先進材料與綠色催化團隊在能源存儲領域方面取得研究進展，相關成果發表在國際知名學術期刊Small上。論文第一作者為理學院青年老師羅艷珠博士和黃德康博士，通訊作者為理學院陳浩教授和武漢理工大學麥立強教授。
論文鏈接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smll.201804706
隨著高性能電動汽車領域的快速發展，目前以商用石墨為負極的鋰離子電池已逐漸難以滿足目前高能量密度（碳負極理論容量為370 mA h/g）、高功率密度的要求。此外，為了緩解鋰資源稀缺的國際性難題，具有與鋰離子電池相似電化學反應機理的鈉離子電池受到研究者的青睞，并且成為了大規模高效儲能系統的研究熱點。然而，鈉離子半徑（1.02 ?）大于鋰離子半徑（0.76 ?），商用石墨無法實現鈉離子在材料內部的脫嵌。因此，諸多研究者開始尋求具有高能量密度、高功率密度及長循環壽命的新型負極材料以取代傳統的石墨負極。在諸多具有商用潛力的負極材料中，二元金屬氧化物具有電化學活性高的優點，同時納米結構的構筑有利于進一步提高Li+/Na+在材料內部的反應動力學。然而由于所制備的納米材料表面能大，材料在合成過程中容易發生硬團聚，極大劣化了材料的電化學性能。
基于此，陳浩教授團隊通過對樣品進行表面溶劑化減少了材料在烘干過程中化學鍵的形成，從而得到了納米顆粒分散良好的軟團聚微米顆粒。理論計算表明，乙醇分子可通過與納米顆粒表面的羥基形成氫鍵而自發吸附在材料表面，并在隨后的烘干過程中形成乙氧基以實現對材料表面羥基的取代。Zeta電位測試和FTIR光譜證實了該反應的發生。由此所制備的Fe2VO4分級多孔微米顆粒表現出優異的電化學性能，同時該團隊進一步利用原位XRD技術探究了材料的電化學反應機理。
展開 【代碼分享-04-Delft3d結構化網格轉MIKE非結構化網格存儲及Delft3D、MIKE網格生成前處理GIS數據轉換
///
/// 將GIS的線矢量shp文件轉換為MIKE網格繪制需要的邊界xyz文件（格式為：x y connectivity）
///
///
///
public static void Shp2xyz(string shpfile, string xyzfile)
{
if (File.Exists(shpfile))
{
//存儲所有線段的坐標點
List<</SPAN>IList<</SPAN>Coordinate>> lstpts = new List<</SPAN>IList<</SPAN>Coordinate>>();
IFeatureSet fs = FeatureSet.Open(shpfile);
IFeatureList lstf = fs.Features;
foreach (Feature f in lstf)
{
lstpts.Add(f.Coordinates);
}
//寫x,y,connectivity格式ascii文件
StringBuilder sb = new StringBuilder();
int idx = 1;
foreach (IList<</SPAN
展開 新能源充電轉換模塊
概述
新能源充電轉換模塊是將符合國標的充電轉換協議轉換成符合客戶自定義的通訊協議，將國標充電電路轉換成 SAE標準的充電電路，歐美的新能源汽車在不經過變更其車輛架構的前提下，實現通過符合國標的充電樁充電。
經緯恒潤充電轉換模塊可支持符合國標標準交流充電以及直流充電，與國標充電樁進行通訊，用戶在不同的充電條件下可為新能源汽車充電。
產品特性
? 工作溫度:-40 °C ~85 °C
? 防水等級:IP5K8
? 底層軟件架構滿足Autosar
? 符合 GM 信息安全要求
? 512KB PFlash，64KB DFPLAH, 64KB RAM
? 支持 3 路硬線喚醒和 1 路 CAN 喚醒
? 支持 J1939 國標充電報文與 HV CAN 協議轉換
配套客戶
展開 
新能源充電轉換模塊
概述
新能源充電轉換模塊是將符合國標的充電轉換協議轉換成符合歐美的充電協議，使歐美的新能源汽車在不經過變更其車輛架構的前提下，實現通過符合國標的充電樁充電。
該充電轉換模塊可支持交流充電以及直流充電，確保用戶在不同的充電條件下都可為新能源汽車充電。
產品特性
? 工作溫度：-40 ℃ ~85 ℃? 防水等級：IP5K8
? 底層軟件架構滿足Autosar
? 符合 GM 信息安全要求
? 512KB PFlash，64KB DFPLAH, 64KB RAM
? 支持 3 路硬線喚醒和1 路 CAN 喚醒
? 支持 J1939 國標充電報文與 HV CAN協議轉換
配套車型
? GM BOLT
經緯恒潤
北京市海淀區知春路7號致真大廈D座6層
電話：010-64840808
郵箱：market_dept@hirain.com
網址：www.hirain.com
展開 新能源汽車講解丨AC/DC、DC/DC轉換器基礎
故此，在使用電流少的情況下，通過頻率調制（PFM控制）將周期拉長、變慢，從而減少單位時間內的ON/OFF轉換次數，以減少損失。這種技術就叫做輕負載模式。
【PWM方式和PFM方式】
根據狀況區分使用PWM和PFM可進一步提高效率，如高負載（使用電流）時使用周期恒定的PWM控制，輕負載（不使用電流）時使用周期變化的PFM控制。
■PWM （脈寬調制）：頻率恒定，通過開關ON從輸入電壓中調取輸出部分的控制方式?！鯬FM （脈沖頻率調制）：通過固定ON時間、改變頻率（改變OFF時間）來調取輸出部分的方式。反之，也有固定OFF時間、改變ON時間的方式。PWM和PFM
PFM方式根據輸出電流量改變頻率，效率較高，但開關時會不定期發生噪音。這種頻率無法確定的噪音很難消除，要解決噪音，采用頻率恒定的PWM方式更容易操作。
這樣，噪音低的PWM和效率高的PFM可互為補充，高頻率驅動的高負載（噪音發生較多）時采用PWM，電流使用較少的低負載時采用PFM，擇優使用，即可盡可能提高效率。
二、DC/DC轉換器
何謂DC/DC轉換器？
DC/DC轉換器是一種將DC（直流）轉換為DC（直流）的元件，具體是指利用DC（直流）轉換電壓的元件。IC等電子元件各自的工作電壓范圍不同，因此需要轉換為相應的電壓。
生成電壓低于初始電壓的轉換器被稱為"降壓轉換器"；生成電壓高于初始電壓的轉換器被稱為"升壓轉換器"。
名稱說明
DC/DC轉換器是指將直流轉換為直流的裝置的名稱。
它常被稱為線性穩壓器或開關穩壓器等，以轉換方式的名稱命名。
為何需要DC/DC轉換器？
展開 設計微米FeS2電極材料---同步構建CNT導電網絡及保護殼
圖4 電化學性能圖
(a)1000mA.g-1下的循環效率圖；(b)不同電流密度下的倍率圖；(c) 5000mA.g-1下的循環效率圖
【小結】
為了解決納米級FeS2的表面副反應嚴重以及體積能密度低等問題，本文設計并成功制備了具有CNTs外部保護殼層和內部連續導電網絡的FeS2/CNT微米材料(FeS2@B-CNTs)。材料的Li+擴散性能優異、電子導電性好、結構穩定、活性物質利用率高、首次庫侖效率高達91.3%、倍率性能和循環穩定性優異，為實現過渡金屬硫化物長循環壽命和高能量密度的目標提供了材料設計思路。
團隊介紹：
連芳教授個人簡歷：
連芳，工學博士，教授，博士生導師。主要從事能源存儲轉換材料和相關資源利用開發的研究，近年來在高能量密度電極材料和新型電解質體系的研發上獲得重要進展。先后主持3項國家科技支撐計劃課題，1項國家863計劃課題、2項國家自然基金項目，參加多項國家和省市級課題。作為技術負責人先后開展了與德國寶馬公司、美國江森自控、日本日電公司的合作開發項目。在Journal of Materials Chemistry A, ACS applied materials & interfaces, Journal of Membrane Science, Journal of Cleaner Production等期刊發表論文60余篇。獲得發明專利20余項，其中許可實施和技術轉讓4項。
展開 Mater.綜述：用于能源儲存、轉換和生產的中空納米結構設計
【引言】
空心納米結構在能源存儲、轉換和生產技術方面展現出了巨大的潛力。在過去十年中，研究者們致力于設計和合成具有不同組成和幾何特征的中空納米結構。然而，它們的結構與儲能性能之間的相關性尚未在文獻中進行深入完整的報道。
【成果簡介】
近日，中科院過程工程研究所的王丹教授（通訊作者）與斯坦福大學的崔屹教授（通訊作者）的團隊在Advanced Materials上發表了題為“Design of Hollow Nanostructures for Energy Storage, Conversion and Production”的文章。文章中重點介紹了設計中空納米結構以有效解決能源相關技術問題的一些代表性實例，如鋰離子電池，鋰金屬負極，鋰硫電池，超級電容器，染料敏化太陽能電池，電催化，以及光電化學電池。并且深入討論了材料結構對其性能的巨大影響。這些探究能更好地指導中空納米結構的設計，以滿足特定應用的要求，同時豐富中空納米結構系列的多樣性。最后，文章還指出了空心納米結構設計的未來方向，以解決新出現的挑戰并進一步改善能源相關技術的性能。
展開 《先進材料》復旦大學超高速存儲器重要進展！
大數據、人工智能引領信息時代的飛速發展，傳統基于馮諾依曼計算機架構體系計算機運算速度無法與數據存儲速度相匹配，成為困擾當今信息技術發展的重要“存儲墻”問題?；谇捌诎l表在《自然.納米技術》上的二維材料半浮柵存儲器成功將動態隨機存儲器的超快寫入速度特性和閃存的數據保持能力有效的結合，使得存儲器的數據寫入速度得到顯著提升，但二維半浮柵存儲器擦除速度滯后的的問題阻礙了其在準非易失性存儲器中的應用。
為了解決這一難題，近日，復旦大學微電子學院研究生栗敬俁在張衛教授、周鵬教授指導下利用二維材料異質結精準轉移堆疊技術，結合對前階段二維半浮柵存儲器架構的總結和改進，利用橫向PN結對浮柵充放電實現電子的超高速寫入和擦除功能，成功將準非易失性存儲器的擦除速度提升到納秒級別，構造了對稱性的40納秒超快寫入擦除操作，優化了準非易失性存儲器性能，獲得了準非易失存儲器在擦除速度上的重要突破。相關成果發表在《先進材料》（Advanced Materials）。
展開 簡單的表面重構方法助力存儲失效的高鎳三元正極材料“起死回生”
【引言】
隨著鋰離子動力電池能量密度要求不斷提升，相比當前使用的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2 (NCM523)材料，高鎳三元正極材料(鎳含量60%以上)具有更高的比容量和更低的成本，從而引起人們的廣泛關注。目前已有許多鋰離子電池廠商嘗試使用高鎳三元材料，但仍未真正量產并普及。雖然高鎳三元正極材料有利于提升電池能量密度，但是隨著鎳含量增加，材料循環、熱穩定性也隨之降低，進而影響電池的循環壽命和安全性；為了增強高鎳三元正極材料的可使用性，通常會對材料進行元素摻雜和表面包覆。高鎳三元材料的空氣不穩定性，也是限制材料生產和應用的重要因素。高鎳三元材料在潮濕空氣中擱置后，材料表面會發生退化，嚴重影響材料性能發揮。所以研究材料的存儲退化機制，以及如何恢復失效材料的性能，對高鎳三元正極材料的推廣使用具有重要意義。
【成果簡介】
近期，清華大學深圳研究生院李寶華教授(通訊作者)等通過研究存儲后高鎳LiNi0.70Co0.15Mn0.15O2(NCM701515)材料的性能退化機制，并采用簡單的表面重構方法使失效材料性能得以恢復。將新鮮NCM701515材料(P-NCM)存放在60 ℃和80 %相對濕度的環境中30天后，材料顆粒表面生成~90 nm厚的Li2CO3雜質層，層狀結構中還出現了NiO惰性相。由于雜質層和惰性相的存在，體相中的Li+不僅被消耗而且阻礙了其有效傳輸，在2.8-4.3 V內無法發揮出容量。將存儲失效的材料(S-NCM)在氧氣氣氛下經過800 ℃/3 h條件處理后，材料(CS-NCM)性能可以完全恢復。
展開 材料復合新技術國家重點實驗室的計算利器—工作站/服務器/存儲配置推薦
材料復合新技術國家重點實驗室主要致力于研究材料復合技術及其在各個領域的應用。材料復合是指將兩種或多種不同材料進行組合，形成具有優良性能和特性的復合材料。以下是該實驗室可能關注的一些研究重點：
1) 復合材料設計和制備：研究復合材料的組成、結構和性能之間的關系，通過設計和制備方法來優化復合材料的性能。包括選擇合適的材料組分、控制復合界面和相互作用等。
2) 復合材料加工技術：研究復合材料的加工工藝和工藝參數，包括復合材料的成型、成型工藝優化、復合材料的增強和增韌等技術。旨在改善復合材料的力學性能和工藝可行性。
3) 復合材料性能評估：對復合材料進行力學、熱學、電學和化學等方面的性能評估，包括強度、硬度、耐磨性、導熱性、電導率等。研究復合材料在不同環境和應力條件下的性能表現。
4) 復合材料應用研究：研究復合材料在各個領域的應用，如航空航天、汽車制造、電子設備、能源存儲等。通過探索復合材料在不同應用中的性能和可行性，推動復合材料的工程應用和產業發展。
常用的軟件工具在材料復合新技術的研究中可能包括：
1) 材料建模和設計軟件：如Materials Studio、COMSOL Multiphysics、Abaqus等，用于模擬和設計復合材料的結構和性能。
2) 工藝模擬和優化軟件：如ANSYS、SolidWorks等，用于模擬和優化復合材料的加工工藝和工藝參數。
3) 性能評估和分析軟件：如MATLAB、Origin等，用于對復合材料的力學、熱學、電學和化學性能進行評估和分析。
4) 多物理場仿真軟件：如COMSOL Multiphysics、ANSYS等，用于模擬復合材料的多種物理場耦合行為，如結構力學、熱傳導、電磁等。
展開 
唐本忠院士《AM》：可用于隱形防偽和數據存儲的新型發光材料！
圖4 A） 使用TPE-4N薄膜的防偽和光信息存儲的處理步驟。B） TPE-4N薄膜的發光（頂部）和室內光透明（底部）照片以及手持相機拍攝的2D代碼的寫入和擦除過程的記錄。I) 在150℃下加熱5分鐘；II）在150℃下加熱30 s；III）紫外線照射5 min。C）用顯微鏡拍攝的TPE-4N薄膜上的微尺度圖案的發光照片。照片在330-385nm通道下用顯微鏡拍攝。D） 用于動態可重寫光數據存儲的TPE-4N薄膜。照片在330-385nm通道下用顯微鏡拍攝。
總的來說，研究人員報道了一種新的光響應發光材料，它具有固態可逆構象和熒光轉換的特性。其在微分辨率的隱形防偽，和動態光學數據存儲等高科技應用中具有巨大的潛力。（文：8 Mile）
展開 大連化物所劉健/史全《材料化學》設計相變碳氣凝膠多響應熱捕獲和存儲
【科研摘要】
相變材料（PCM）已被廣泛用作熱能存儲系統。然而，傳統的PCM只能通過溫度觸發來存儲熱能，這極大地限制了其在熱能捕獲應用中的通用性。最近，中科院大連化學物理研究所劉健和史全研究員團隊提出了一種多響應熱能捕獲和存儲系統，該系統包括摻鐵碳氣凝膠作為支撐基質和二十烷作為PCM。相關論文Thedesign of phase change materials with carbon aerogel composites formulti-responsive thermal energy capture and storage發表在《Journalof Materials Chemistry A》上。設計的PCM系統具有同時響應光，電，磁以及溫度的能力，展示了出色的性能，可將太陽能，電能和磁能轉換為以潛熱形式存儲在材料中的熱能。此外，多響應PCM表現出35°C的緩和轉變開始溫度，212 J g-1的相對較大的熱能存儲密度，在過渡過程中沒有液相泄漏的形狀穩定性以及出色的相轉變穩定性，即使在加熱1000次后，冷卻循環。該報道的PCM可能會為補充性多能量利用的發展提供啟示。
【圖文解析】
1.氣凝膠設計
摻鐵碳氣凝膠（FCA）PCM復合材料的合成過程如圖1所示。FCA源自廉價，環保且易于獲得的明膠作為碳源。它包含許多官能團，例如–NH2，–OH和–COOH。在溶膠-凝膠過程中，Fe3+和明膠之間的螯合作用增強了凝膠支架的連接，從而形成網絡結構。冷凍干燥和碳化后，最終形成獨特的多孔結構。在真空條件下將二十碳烷浸漬到FCA中后，獲得了FCA PCM復合材料。
圖1 FCA PCM復合材料的合成示意圖。
展開 Mater.綜述：面向低功耗和高密度數據存儲器應用的相變超晶格材料：微觀圖像
【前言】
信息存儲在人類歷史的演變中發揮了重要作用。如今，電子技術的發展大大增加了數碼數據量。據統計，全球數碼數據量每兩年翻一番，到2020年，將達到44澤字節（1澤字節 = 10萬億億字節）。隨著物聯網的發展，每秒鐘都有大量的數據以視頻、音樂、圖片、網上社交、商業信息等形式產生并傳輸。因此，大數據的存儲、傳輸和處理將面臨嚴峻挑戰。當下迫切需要具有快速度、高密度和低功耗的非易失性電子存儲器件來應對這些問題。相變存儲技術作為最早進入產業化應用之一的高速非易失性存儲技術備受全球半導體業界關注，然而目前還面臨著功耗高等難題，這對高密度存儲集成電路進一步開發帶來障礙。
【成果簡介】
近日，來自吉林大學的李賢斌副教授、陳念科博士和清華大學孫洪波教授聯合在Advanced Functional Materials上發表綜述文章，題為：Phase‐Change Superlattice Materials toward Low Power Consumption and High Density Data Storage: Microscopic Picture, Working Principles, and Optimization。本文首先總結了相變存儲材料在信息技術中的廣泛應用，特別介紹近幾年相變存儲材料領域的研究熱點—GeTe/Sb2Te3超晶格材料在超低功耗數據存儲中的重要前景。
展開 材料訊丨長江存儲4.6億元"喜提"光刻機；中國氫燃料電池催化劑實現量產
今日播報，長江存儲4.6億元"喜提"光刻機；中國氫燃料電池催化劑實現量產，價格可比進口降一半；科學家提出石墨烯光電殺死癌細胞的治療方法；兩岸8寸晶圓代工廠醞釀全面漲價
長江存儲
4.6億元"喜提"光刻機：可造14nm 3D閃存
中芯國際花了1.2億美元從荷蘭ASML買來一臺EUV極紫外光刻機，未來可用于生產7nm工藝芯片，而根據最新消息，長江存儲也迎來了自己的第一臺光刻機，國產SSD固態硬盤再次取得重大突破。
據悉，這臺光刻機同樣來自荷蘭ASML(人家把持著全球90％的光刻機市場)，193nm沉浸式設計，可生產20-14nm工藝的3D NAND閃存晶圓，售價達7200萬美元，約合人民幣4.6億元。
目前，該機已經運抵武漢天河機場，相關入境手續辦理完畢后，即可運至長江存儲的工廠。
中國
氫燃料電池催化劑實現量產：打破國外壟斷，價格降一半
記者從清華大學核能與新能源技術研究院新型能源及材料化學研究室獲悉，燃料電池關鍵材料催化劑產業化生產難題，已被清華大學氫燃料電池實驗室與武漢一家科技公司的聯合研發團隊攻克。目前，該催化劑獲得17項專利，產能達到每天1200克，且價格僅為進口產品一半。
催化劑作為燃料電池核心材料，其綜合性能與國產化直接關系到我國燃料電池技術的核心競爭力及其產業化前景。但相關知識產權一直掌握在西方少數發達國家手中，催化劑核心材料長期依賴進口的高成本現狀，制約了我國氫能產業的自主發展。2015年，清華大學與武漢喜瑪拉雅光電科技股份有限公司開展校企深度合作，聯合利用清華大學催化劑制備工藝開展Pt/C 催化劑的量產技術攻關。目前，催化劑產能達到1200克/天的規模，可滿足40臺36kW燃料電池電堆使用，并具備大規模工業化生產條件。
展開 