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编辑荐读 |《矿物冶金与材料学报(英文版)》 先进储能技术及关键材料专刊 ——献礼北科大70周年校庆

已有 2131 次阅读 2022-5-30 16:13 |个人分类:期刊精选|系统分类:博客资讯

储能技术面向国家能源安全新战略,服务于风、光、水等可再生能源储存、转换及应用领域的国家重大战略需求,是实现“碳中和”“碳达峰”目标的技术核心。近年来,以电储能、热储能、氢储能等为代表的先进储能技术推动着高效储能系统逐步成熟。同时,包括二次电池,超级电容器,熔融盐材料,储氢材料等在内的电化学储能器件和储能材料都得到了迅速发展。

为庆祝北京科技大学成立70周年和其新成立的储能科学与工程系,《矿物冶金与材料学报(英文版)》期刊出版了“先进储能技术及关键材料——献礼北科大70周年校庆”专刊,希望通过本期专刊,为先进储能技术及储能材料提供一个广阔的视角,以期促进化学家、物理学家、材料科学家与交通运输、电力工业和冶金工业等用能企业之间的跨学科合作。

专刊包括了16篇文章,其中,1篇来自物理所陈立泉院士课题组,1篇来自北京理工大学吴峰院士课题组。所有论文围绕电化学储能和氢能储能的先进材料和器件,包括更高能量密度和更长寿命的材料设计和开发、对相关系统的描述和基本理解、以及电池材料的回收再利用。这些原创作品为了解先进储能材料和技术的最新进展和前沿提供了见解。

本期从中精选了其中7篇文章,分享给大家,欢迎各位专家学者阅览和分享。

期刊简介

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《矿物冶金与材料学报(英文版)》(International Journal of Minerals, Metallurgy and Materials,原名《北京科技大学学报(英文版)》,简称IJMMM)由北京科技大学主办,Springer Nature 合作出版。1994年创刊,是我国最早被SCI收录的高校学报之一,曾2次 被国家新闻出版广电总局推荐为“百强报刊”,7次入选“中国最具国际影响力学术期刊”,入选有色金属领域和冶金工程高质量科技期刊分级目录T1级别期刊。

创刊20多年来,期刊始终坚持“依托北京科技大学的优势学科, 服务国家科技创新和学校‘双一流’建设,打造世界一流期刊”的办刊理念,刊载栏目矿物(Minerals)、冶金(Metallurgy)、材料(Materials)—3M, 在国内外矿物、冶金和材料学科的专家学者中享有较高的声誉。

专刊文章

1、废旧锂离子电池正极材料结构修复技术的环境和经济评估

林娇, 吴嘉伟, 范二莎, 张晓东, 陈人杰, 吴锋, 李丽

引用本文:Jiao Lin, Jiawei Wu, Ersha Fan, Xiaodong Zhang, Renjie Chen, Feng Wu, and Li Li, Environmental and economic assessment of structural repair technologies for spent lithium-ion battery cathode materials, Int. J. Miner. Metall. Mater., 29(2022), No. 5, pp. 942-952. 

https://link.springer.com/article/10.1007/s12613-022-2430-7

文章亮点

  • 系统研究了不同锂添加量对再生钴酸锂材料的宏观和微观影响。

  • 研究了再生材料的电化学性能及充放电机制。

  • 深入评估了固相烧结工艺、湿法冶金回收技术和火法冶金回收技术的经济性和环境友好性。


2、金属锂负极的电解液和集流体设计

张思蒙, 杨高靖, 李晓芸, 李叶晶, 王兆翔, 陈立泉

引用本文:Simeng Zhang, Gaojing Yang, Xiaoyun Li, Yejing Li, Zhaoxiang Wang, and Liquan Chen, Electrolyte and current collector designs for stable lithium metal anodes, Int. J. Miner. Metall. Mater., 29(2022), No. 5, pp. 953-964.

https://link.springer.com/article/10.1007/s12613-022-2442-3

文章亮点

  • 系统地总结了通过优化电解质组分和设计集流体来抑制枝晶生长的一系列工作。

  • 阐明了碳酸酯电解液中锂沉积/溶解的问题并提出了多种解决方法。

  • 总结并提出了设计集流体的结构和成分来诱导金属锂的选择性沉积的方法。


3、全固态锂电池中高镍三元材料的电化学性能及界面问题综述

王晶, 赵尚骞, 唐玲, 韩富娟, 张一, 夏一冕, 王力军, 卢世刚

引用本文:Jing Wang, Shangqian Zhao, Ling Tang, Fujuan Han, Yi Zhang, Yimian Xia, Lijun Wang, and Shigang Lu, Review of the electrochemical performance and interfacial issues of high-nickel layered cathodes in inorganic all-solid-state batteries, Int. J. Miner. Metall. Mater., 29(2022), No. 5, pp. 1003-1018.

https://link.springer.com/article/10.1007/s12613-022-2453-0

文章亮点

  • 分析了高镍三元材料在全固态电池与传统液体电池的电化学性能差异。

  • 讨论了不同制备工艺对全固态电池电化学性能的影响,并给出了制备复合电极的建议。

  • 从高镍三元材料与无机固态电解质界面总结了影响全固态电池中电化学性能的原因。

  • 提出高镍三元材料在全固态电池中的应用方向和前景。


4、柔性锂离子电池的力学-电化学耦合设计进展

李娜, 杨双权, 陈浩森, 焦树强, 宋维力

引用本文:Na Li, Shuangquan Yang, Haosen Chen, Shuqiang Jiao, and Weili Song, Mechano-electrochemical perspectives on flexible lithium-ion batteries, Int. J. Miner. Metall. Mater., 29(2022), No. 5, pp. 1019-1036.

https://link.springer.com/article/10.1007/s12613-022-2486-4

文章亮点

  • 系统地综述了柔性锂离子电池中柔性材料和结构设计的进展。

  • 系统地从力学和电化学角度总结了柔性锂离子电池评价方式。

  • 基于力-电化学耦合方面展望了力学变形对动力学过程的影响。


5、水系锌金属二次电池中稳固的ZnS界面相研究

熊凌云, 付豪, 韩伟伟, 王慢想, 李京伟, Woochul Yang, 刘桂成

引用本文:Lingyun Xiong, Hao Fu, Weiwei Han, Manxiang Wang, Jingwei Li, Woochul Yang, and Guicheng Liu, Robust ZnS interphase for stable Zn metal anode of high-performance aqueous secondary batteries, Int. J. Miner. Metall. Mater., 29(2022), No. 5, pp. 1053-1060.

https://link.springer.com/article/10.1007/s12613-022-2454-z

文章亮点

  • 在锌金属表面构建稳定的ZnS界面层并研究其保护机理。

  • 采用低温的液相氧化和气相硫化的方法制备厚度可控的ZnS界面层。

  • 优化不同厚度的ZnS界面层对锌金属电极电化学性能的影响。


6、氢作为可再生能源的载体助力碳中和:进展与挑战

刘轩, 刘高阳, 薛济来, 王新东, Qingfeng Li

引用本文:Xuan Liu, Gaoyang Liu, Jilai Xue, Xindong Wang, and Qingfeng Li, Hydrogen as a carrier of renewable energies toward carbon neutrality: State-of-the-art and challenging issues, Int. J. Miner. Metall. Mater., 29(2022), No. 5, pp. 1073-1089.

https://link.springer.com/article/10.1007/s12613-022-2449-9

文章亮点

  • 讨论氢作为可再生能源的载体助力碳中和的愿景。

  • 综合论述了氢链技术包括水电解制氢、储氢及燃料电池的发展与技术瓶颈。

  • 展望了未来氢链技术的发展方向和应用前景。


7、车用燃料电池金属双极板的技术进展与挑战

刘高阳, 侯法国, 彭善龙, 王新东, 方百增

引用本文:Gaoyang Liu, Faguo Hou, Shanlong Peng, Xindong Wang, and Baizeng Fang, Process and challenges of stainless steel based bipolar plates for proton exchange membrane fuel cells, Int. J. Miner. Metall. Mater., 29(2022), No. 5, pp. 1099-1119.

https://link.springer.com/article/10.1007/s12613-022-2485-5

文章亮点

  • 系统地阐述了金属双极板的优势和在质子膜燃料电池中应用的一些问题。

  • 探讨金属双极板的腐蚀和钝化机理,表征和评价以及表面改性技术。

  • 展示了不锈钢双极板发展的非涂层和涂层技术路线。


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