本发明通过引入一种新型生物衍生碳阳极材料解决了当前钠离子电池技术的局限性。这种低成本、易于合成的材料性能优异,为更可持续、更实惠的储能解决方案铺平了道路。可持续的解决方案:从荔枝种子中提取的生物衍生碳阳极材料提供了一种易于获得且经济高效的硬碳阳极替代品。简化合成:生物碳阳极合成涉及低温过程(500°C),无需惰性气氛,与硬碳的 5-15 美元/公斤相比,生产成本显著降低至约 3 美元/公斤。 降低成本:通过消除昂贵的添加剂和表面改性技术,降低了钠离子电池技术的总体成本。 高性能:钠离子全电池在电流密度为100 mA/g时能量密度可达200 Wh/kg,是实际应用的可行替代方案。
本发明涉及一种使用封装相变材料 (PCM) 热交换器进行建筑空间冷却的方法。该热交换器可降低热负荷并稳定建筑空间的平均空气温度。该系统包括一个装有 PCM 的容器和一个用于循环工作流体的管道,工作流体将热量传递到 PCM 并由 PCM 传出,从而实现有效的温度调节。该解决方案能够有效降低热负荷并稳定温度。与空气系统相比, 它利用水的高热容量实现更好的冷却。它具有成本效益和节能效果,并且减少了连续运行的需要。它可以作为辐射冷却的假天花板安装。
本发明介绍了一种用于锂离子电池的新型阳极材料——硫化锡 (SnS)。与传统石墨阳极相比,SnS 阳极具有多项优势,包括生产速度更快、安全性更高、能量密度更高以及充电时间更短。能量密度更高:与传统石墨阳极相比,SnS 阳极的能量密度明显更高。SnS 电池的比容量约为 900mAhg-1,而石墨的比容量为 300mAhg-1,SnS 电池每单位质量可以存储更多能量,从而打造出更紧凑、更强大的电池。高产率、短时间合成:与现有方法相比,SnS负极材料的合成工艺产率高,可以在短时间内完成,从而更具成本效益。安全性增强: SnS 阳极的一个关键优势是其安全性得到改善。与可能形成锂枝晶并造成火灾患的石墨不同,SnS 不会表现出这种行为。这使得 SnS 电池成为各种应用的更安全替代品。
本发明是一种新型太阳能接收器,能够比现有设计更高效地捕获阳光并将其转化为热能。它利用一个充满空心板的腔体来吸收聚集的阳光。传热流体(可以是气体、液体,甚至可以在过程中改变状态)流经这些空心板,并将收集到的热量带走。容积设计:接收器采用腔体,腔体中有多个空心板,可集中暴露在阳光下,从而最大限度地提高传热效率。 灵活排列:为了达到最佳的光线捕获效果,板可以垂直、水平或倾斜排列。 滑动支撑:这些支撑允许热膨胀和收缩,从而减少系统的压力。 内部流动管理:空心板中的流量调节器和垫片优化了传热流体的流动。 多功能传热介质:设计支持各种液体、气体和超临界CO 2,提供更大的灵活性。 提高效率:该设计促进了高效的热传递并最大限度地捕获太阳能。 降低热应力:滑动支撑可最大限度减少热应力,提高耐用性。
本研究探讨了氧化铁多孔纳米结构作为锂离子电池高倍率阳极材料的作用。氧化铁阳极具有出色的容量和循环稳定性,是传统石墨阳极的有前途的替代品。氧化铁多孔纳米结构具有高达1007 mAh/g的理论容量,超过了常用的石墨阳极的容量。半电池测试证实了这一优势,在1C倍率下可逆容量高达903 mAh/g。
使用氧化铁阳极和 LiCoO 2阴极进行的全电池测试显示出卓越的稳定性。即使在要求严格的 1C 速率下,电池在 100 次循环后仍能保持 91% 的容量。这意味着维持容量约为 800 mAh/g,突显了该材料能够承受反复的充电和放电循环,同时将容量损失降至最低。 多孔纳米结构设计使氧化铁阳极具有出色的倍率性能。该材料可以处理高电流密度(5C 倍率),同时保持高效的锂离子存储。 与其他替代材料相比,氧化铁是一种现成且经济实惠的材料。此外,在制造过程中使用水基粘合剂的潜力为进一步降低成本和提高安全性打开了大门,因为无需使用易燃有机溶剂。
传统的微生物培养方法往往在光照分布、温度控制和可扩展性方面存在局限性。这项名为“环形光生物反应器”的新技术解决了这些挑战。该创新反应器拥有独特的设计,为在室内和室外环境中培养各种微生物提供了一种多功能的解决方案。反应器采用环形设计,外筒为透明圆柱,内筒为金属圆柱,中间留有环形空间,方便微生物生长。这种设计最大限度地提高了光照,并有利于高效冷却。 内置冷却系统可保持微生物生长的最佳温度,尤其是在室外环境中。 利用气泡增强混合,确保整个培养过程中营养和光线的适当分布。 简单的操作、简便的清洁过程和模块化设计可以轻松扩大生产能力。
这项创新旨在通过有限元分析设计预制棒端部形状,减少可逆多道次热轧扁平端坯成棒材过程中的切头损失。三维仿真预测了轧制后缺陷端部形状,与实际观测结果相似。反向材料追踪技术应用于有限元仿真,以确定近似的预制棒端部形状,并将其用于进一步的仿真,结果表明,切头损失显著减少。该技术利用三维有限元分析模拟可逆多道次热轧。 采用逆向材料跟踪来识别和设计预制件端部形状。该解决方案采用迭代过程来改进预制件形状,从而减少端部缺陷并显著减少裁剪损失(高达 87.3%)。由于金属成型工艺的产量提高和浪费减少,有可能节省大量材料和金钱。
这项创新是一种基于多层 PCB 板的设备,用于测量燃料电池中的电流密度分布。它满足了对精确、经济高效的工具的需求,可以在不中断燃料电池运行的情况下实时监控燃料电池的性能。监测燃料电池的性能需要一种精确的表征技术来获取电流密度分布。传统方法并不适用,因为它们会干扰燃料电池的运行。我们需要一种实时诊断工具,能够检测各种运行条件下电流密度分布的变化,从而发现诸如反应物分布不均匀、燃料泄漏和膜故障等潜在问题。此外,该工具还应准确、经济实惠,并且易于集成到现有的燃料电池设计中。