在过去的二十五年中,MAX 相及其衍生物 MXenes 已成为材料研究的焦点。这些化合物无缝融合了陶瓷和金属特性,具有高导热性和电导性、机械强度、低密度和耐极端条件性。它们的多功能性使其成为各种应用的有希望的候选材料,特别是在用于氢气释放的先进光催化和电催化中。此外,MAX 相和 MXenes 是潜在的储氢材料,具有独特的结构,可为高效的氢气储存和释放提供充足的空间,这对于燃料电池等清洁能源技术至关重要。本综述旨在全面分析它们在光催化、电催化和储氢中的作用,重点关注它们的层状晶体结构。MAX 相集成了优越的金属和陶瓷属性,而 MXenes 提供可调节的电子结构,可增强催化性能。持续探索对于充分发挥其潜力、推动清洁能源技术及其他领域至关重要。
对低碳运输的追求显着增加了对锂离子电池的需求。然而,电池制造的迅速增加,没有充分考虑与其生产和材料需求相关的碳排放,这构成了在上游上游大部分排放的威胁。在本文中,开发了生命周期评估(LCA)模型,以说明26个中国各省,20个北美地区和欧洲和亚洲的19个国家 /地区的锂离子电池的摇篮到门口足迹。对已发表的LCA数据的分析显示,关键电池材料的碳排放量相关;它们对自由lib的碳足迹的总体贡献因素而异。4取决于生产路线和来源。探索了生产位置与电池制造的闸门碳足迹之间的联系,预测的中值范围在0.1至69.5 kg CO 2 -eq kWh-1中。在美国和欧洲,肯塔基州和波兰等美国领先的西方电池制造地点与中国竞争对手具有可比的碳排放,甚至超过了几个中国省份的电池制造的碳排放。对Libs碳足迹的材料和能源贡献的这种解决方案对于为政策和决策提供了必不可少的,以最大程度地减少电池价值链的碳排放量。鉴于当前的现状,锂离子电池行业的全球碳足迹预计将在未来十年内每年达到1.0 GT CO 2 -EQ。随着材料供应链的脱碳和电池生产中的节能,每年的估计值较低,估计值为0.5 GT CO 2 -EQ。
基于小分子受体(SMA)的全PSC。 [1–8] 近年来,随着新型高效PD和聚合小分子受体(PSMA)的快速发展,全PSC的能量转换效率(PCE)已升至16%。 [9–14] 然而,目前报道的PCE超过13%的全PSC仅有少数,仍然远低于最先进的基于SMA的全PSC。更重要的是,它们的机械性能还远远达不到可穿戴设备的要求(即要求裂纹起始应变(COS)至少为20–30%)。阻碍基于PSMA的全PSC性能的主要障碍是强烈相分离的共混物形貌,这是由于高分子量PD和PSMA的分离导致的,从而导致电荷产生和传输无法优化。 [15,16] 这些非最优形态通常包括共混膜中的许多缺陷位点(即尖锐的畴-畴界面和大的聚合物聚集体),限制了低 COS 下的机械强度和拉伸性。[17–19] 此外,聚合物共混物的相分离受 PD 和 PA 的聚集和结晶行为的影响。特别是,含有高度结晶、刚性 SMA 单元的 PSMA 通常具有非常强的结晶和聚集特性,导致强烈的相分离
电动汽车中的抽象电池安全性是一项全面的工程努力,需要在每个阶段进行一致的考虑,包括电池材料,电池组设计和电池管理系统(BMS)。本综述着重于锂离子电池的安全管理策略和实际应用。电池安全的管理主要包括充电和放电安全,高压安全性和热安全性。在其中,充电和排放安全管理旨在防止电池损坏或由过度充电或出院造成的安全事件。高压安全管理涉及检测绝缘断层,过电流和其他潜在风险,以防止电气危害。热安全管理确保单个电池电池,模块和电池组保持最佳的工作温度范围和均匀的温度分布,从而防止热失控。
气候变化需要大规模部署碳捕获和存储(CCS)。最近的计划表明,到2030年,CCS的容量增加了八倍,但CCS扩展的可行性却是有争议的。使用CCS和其他政策驱动技术的历史增长,我们表明,如果计划在2023年至2025年之间两倍,并且其故障率降低了一半,则CCS到2030年可能会达到0.37 GTCO 2年-1,比大多数1.5°C较低,但比大多数2°C途径更高。保持轨道至2°C将要求在2030-2040 ccs加速至少与2000年代的风力发电一样快,并且在2040年之后,它的增长速度比1970年代至1980年代的核能快。只有10%的缓解途径符合这些可行性限制,几乎所有这些途径描绘了<600 GTCO 2 2100捕获和存储。通过假设CCS计划的失败和生长的速度不如烟气脱硫的速度大约是这一数量的两倍,从而放松约束。
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结构电池复合材料属于类别的多功能材料,具有同时存储电能并承载机械负载的能力。在充当负电极时,碳纤维也充当机械增强。锂离子插入碳纤维中的含有6.6%的径向膨胀,轴向膨胀为0.85%。此外,碳纤维的弹性模量受锂插入的显着影响。当前的结构电池建模方法不考虑这些功能。在本文中,我们通过开发考虑有限菌株和锂浓度依赖性纤维模量的计算模型,研究碳纤维中锂插入对结构电极机械性能的影响。计算模型可以表示形态变化,从而预测可以预测诸如内部应力状态,均质的切线刚度以及由碳纤维静脉引起的电极的有效扩展。所采用的有限应变公式允许在不同的静态状态下持续考虑测量数据。采用有限应变公式的重要性也显示为数值。最后,通过实施一种新型的无应力膨胀方法,结果表明,结构电极的计算膨胀与实验中观察到的相似趋势。
如今,由于可再生能源(RESS)和车辆电气化的整合增加,因此本地分销网格一直面临技术,经济和监管挑战。 电网扩展的传统解决方案,例如建立额外的电力线,是以公用事业为中心的解决方案,即分销网格运营商(DSOS)是唯一涉及解决网格问题的方。 DSO必须与电网用户与技术提供商联系,以开发创新的解决方案来解决一个问题并具有成本效益。 本文提出了一种整体解决方案,可在相互连接的微电网(MGS)之间进行最佳控制跨部门的能量流,该微电网(MGS)由不同的Ress,水力发电厂(HPP)和风tur bines(WTS)组成,以满足电动汽车(EVS),居住,商业和工业需求,并提供主要网格的贡献。 此问题将提供基于社区的MGS在本地能源交易中的优势,这会导致活跃和参与的系统,但是,需要适当的控制策略。 提出的解决方案是基于两个MG之间的新互连线,通过多托转换器(MPC),对新安装的组件(例如MPC,电缆和所需的电池储能系统(BESS))的技术经济考虑考虑。 在三种不同条件下评估了拟议的案例研究,例如,载荷增量,需求响应(DR)和N-1标准在单独的互连和岛模式下。 使用GAMS软件的CPLEX求解器用于求解混合组的线性编程模型。如今,由于可再生能源(RESS)和车辆电气化的整合增加,因此本地分销网格一直面临技术,经济和监管挑战。电网扩展的传统解决方案,例如建立额外的电力线,是以公用事业为中心的解决方案,即分销网格运营商(DSOS)是唯一涉及解决网格问题的方。DSO必须与电网用户与技术提供商联系,以开发创新的解决方案来解决一个问题并具有成本效益。本文提出了一种整体解决方案,可在相互连接的微电网(MGS)之间进行最佳控制跨部门的能量流,该微电网(MGS)由不同的Ress,水力发电厂(HPP)和风tur bines(WTS)组成,以满足电动汽车(EVS),居住,商业和工业需求,并提供主要网格的贡献。此问题将提供基于社区的MGS在本地能源交易中的优势,这会导致活跃和参与的系统,但是,需要适当的控制策略。提出的解决方案是基于两个MG之间的新互连线,通过多托转换器(MPC),对新安装的组件(例如MPC,电缆和所需的电池储能系统(BESS))的技术经济考虑考虑。在三种不同条件下评估了拟议的案例研究,例如,载荷增量,需求响应(DR)和N-1标准在单独的互连和岛模式下。使用GAMS软件的CPLEX求解器用于求解混合组的线性编程模型。结果表明,与分离的操作模式相比,MGS的应用互连线可以降低系统的总成本,将所应用的峰降低到上游网格中,并在不同条件下增强系统的依赖能力。此外,应用的解决方案即使在不同条件下(24小时)在岛模式下(24小时)也提供了MGS操作的能力。
本文对海浪能驱动的反渗透进行了分析。市售的海水淡化系统通过 DC/AC 转换器连接到可变 DC 电源,并改变输入电压以模拟可再生能源系统的响应。具体而言,使用了 2015 年肯尼亚基利海的波浪数据。波浪资源变化会导致波浪能转换器的估计功率输出以及波浪能驱动的海水淡化系统的估计淡水产量发生变化。对于基利海,研究了最多三个用于海水淡化的波浪能转换器。此外,还提出了一种包括太阳能和波浪能的混合系统。实验表明,反渗透海水淡化系统可以在低于额定值的功率水平下运行,但淡水流量较低。结论是,波浪能或波浪能与光伏系统相结合,可被视为海水淡化的电源,带或不带电池储存。
