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World File Search System多孔膜
可持续锂离子电池分离器的基于工程聚合物的多孔膜
摘要：由于对环保产品的需求不断增长，锂离子电池（LIB）已广泛关注作为一种储能解决方案。随着全球对清洁和可疑能源的需求，Libs的社会，经济和环境意义变得越来越广泛地认可。lib由阴极和阳极电极，电解质和分离器组成。值得注意的是，LIB中的分离器，主要由多孔膜材料组成的关键和必不可少的成分，值得研究的关注。因此，研究人员已努力降低了创新的系统，从而提高了分离器绩效，加强安全措施并解决了普遍的限制。在此，本综述旨在为研究人员提供有关电池分离器膜的全面内容，包括性能要求，功能参数，制造协议，科学进步和整体绩效评估。特别是，它研究了采用各种常用或新兴聚合物材料的多孔膜设计，制造，修饰和优化方面的最新突破。此外，本文提供了有关LIB应用的基于聚合物的复合膜的未来轨迹的见解，以及等待科学探索的潜在挑战。开发的坚固和耐用的膜在各种应用中表现出了卓越的效率。因此，这些提议的概念为减少废物材料，降低过程成本并减轻环境足迹的循环经济铺平了道路。
比例扩展用于电池存储技术的纳米多孔膜的试验生产
在加利福尼亚能源委员会的电力计划投资费用（EPIC）资助的项目中，Sepion Technologies成功地将其聚合物膜涂层电池分离器扩展到了加利福尼亚州埃默里维尔的低率初始生产，从而提高了加利福尼亚州将加利福尼亚发展到美国国内锂电池制造中心的愿景。电池分离器是电池的关键部分 - 它们是延长电池寿命的主要机制，因此可以反复充电和放电。分离器确保只允许电池的某些部分在充电和排放时在正端和负端之间来回移动。Sepion的聚合物膜平台最初是由劳伦斯·伯克利国家实验室（Lawrence Berkeley National Laboratory）的科学家提出的，并开发了Sepion Technologies科学家和工程师的商业应用，可实现下一代电极技术在利用当今利用Li-ION电池电池制造的锂电池中的应用。该技术可直接替换最先进的电池分离器，使电池开发人员和汽车制造商可以将电动汽车（EV）安全增加40％，并将EV电池的前期成本降低15％（$/kWh），将两个主要障碍降低到大规模EV驾驶 - EV驾驶范围和EV范围和EV成本。
用于中性水性水基电池的高离子传导性和稳定的多孔膜
低成本和高效率的基于Zn的流量电池（ZFB）已成为可再生能源开发的有前途的能源存储技术之一。然而，在ZFB中，由于存在Zn 2 +，一个阴离子交换膜（AEM）损失离子电导率。Zn 2 +沉淀的侧反应导致AEM与第四纪基团的离子交换分解。虽然阳离子交换膜（CEM）由于离子交换组和阴离子之间的静电相互作用而阻碍阴离子结构。为了解决ZFB中离子交换膜不良的电导率，基于聚醚酰亚胺（PEI）的多孔离子导电膜是通过ZFBS的水相反转技术开发的。离子导电机制基于孔径的排除，这减轻了离子交换组对离子电导率的影响。通过引入合适的聚乙烯基吡咯烷酮（PVP）并控制四氢呋喃（THF）挥发时间，可以进一步改善膜性能。结果表明，在Zn/4-羟基-2,6,6-6,6-四甲基二哌啶中，1-氧基（TEMPO-OH）流量电池，库仑效率（CE）超过98％，能量效率（EE）在20 mA-cm-2-2-2中的能量效率（EE）可实现，并且可以在20 mA cm-2-2中以20 ma-2的供应来实现。 150个周期。基于PEI的多孔膜（低成本和高效率）被认为是ZFB的有希望的策略。
2吉安格大学电气工程学院，中国杭州310027 *通讯作者：Lei Li，Sinopec Nanjing Research Institute of
2 中国杭州大学，杭州310027， *通讯作者：Lei Li，Sinopec Nanjing化学工业研究所，有限公司，Nanjing 210048，210048年，5月01日出版，2024年5月01日，该书是一本书，该书是Lei liian dimian dimian dimian dimian dimian dimian dimian dimian dimian dimian dimian dimian dimian dimian in. yutian duan in。 （li，l。; duan，Y。 基于工程聚合物的多孔膜，用于可持续锂离子电池分离器。 聚合物2023，15，3690。https：//doi.org/10.3390/polym15183690）如何引用本书章节：lei li，Yutian Duan。 锂离子电池分离器的进步：工程聚合物多孔膜的综述。 in：Alexandru Vasile Rusu和Monica Trif，编辑。 聚合物技术中的Prime档案：第2版。 印度海得拉巴：录像。 2024。 ©作者2024。 本文根据创意共享归因4.0国际许可（http://creativecommons.org/licenses/4.0/）的条款分发，该条款允许在任何媒介中不受限制地使用，分发和再现，前提是原始工作被正确引用。 作者贡献：概念化，L.L。 和Y.D. ;方法论，L.L。 ;正式分析，Y.D。 ;调查，L.L。 和Y.D. ;写作 - 原始草稿准备，L.L。 ;写作 - 浏览中国杭州大学，杭州310027， *通讯作者：Lei Li，Sinopec Nanjing化学工业研究所，有限公司，Nanjing 210048，210048年，5月01日出版，2024年5月01日，该书是一本书，该书是Lei liian dimian dimian dimian dimian dimian dimian dimian dimian dimian dimian dimian dimian dimian dimian in. yutian duan in。 （li，l。; duan，Y。 基于工程聚合物的多孔膜，用于可持续锂离子电池分离器。 聚合物2023，15，3690。https：//doi.org/10.3390/polym15183690）如何引用本书章节：lei li，Yutian Duan。 锂离子电池分离器的进步：工程聚合物多孔膜的综述。 in：Alexandru Vasile Rusu和Monica Trif，编辑。 聚合物技术中的Prime档案：第2版。 印度海得拉巴：录像。 2024。 ©作者2024。 本文根据创意共享归因4.0国际许可（http://creativecommons.org/licenses/4.0/）的条款分发，该条款允许在任何媒介中不受限制地使用，分发和再现，前提是原始工作被正确引用。 作者贡献：概念化，L.L。 和Y.D. ;方法论，L.L。 ;正式分析，Y.D。 ;调查，L.L。 和Y.D. ;写作 - 原始草稿准备，L.L。 ;写作 - 浏览中国杭州大学，杭州310027， *通讯作者：Lei Li，Sinopec Nanjing化学工业研究所，有限公司，Nanjing 210048，210048年，5月01日出版，2024年5月01日，该书是一本书，该书是Lei liian dimian dimian dimian dimian dimian dimian dimian dimian dimian dimian dimian dimian dimian dimian in. yutian duan in。 （li，l。; duan，Y。 基于工程聚合物的多孔膜，用于可持续锂离子电池分离器。 聚合物2023，15，3690。https：//doi.org/10.3390/polym15183690）如何引用本书章节：lei li，Yutian Duan。 锂离子电池分离器的进步：工程聚合物多孔膜的综述。 in：Alexandru Vasile Rusu和Monica Trif，编辑。 聚合物技术中的Prime档案：第2版。 印度海得拉巴：录像。 2024。 ©作者2024。 本文根据创意共享归因4.0国际许可（http://creativecommons.org/licenses/4.0/）的条款分发，该条款允许在任何媒介中不受限制地使用，分发和再现，前提是原始工作被正确引用。 作者贡献：概念化，L.L。 和Y.D. ;方法论，L.L。 ;正式分析，Y.D。 ;调查，L.L。 和Y.D. ;写作 - 原始草稿准备，L.L。 ;写作 - 浏览中国杭州大学，杭州310027， *通讯作者：Lei Li，Sinopec Nanjing化学工业研究所，有限公司，Nanjing 210048，210048年，5月01日出版，2024年5月01日，该书是一本书，该书是Lei liian dimian dimian dimian dimian dimian dimian dimian dimian dimian dimian dimian dimian dimian dimian in. yutian duan in。（li，l。; duan，Y。基于工程聚合物的多孔膜，用于可持续锂离子电池分离器。聚合物2023，15，3690。https：//doi.org/10.3390/polym15183690）如何引用本书章节：lei li，Yutian Duan。锂离子电池分离器的进步：工程聚合物多孔膜的综述。in：Alexandru Vasile Rusu和Monica Trif，编辑。聚合物技术中的Prime档案：第2版。印度海得拉巴：录像。2024。©作者2024。本文根据创意共享归因4.0国际许可（http://creativecommons.org/licenses/4.0/）的条款分发，该条款允许在任何媒介中不受限制地使用，分发和再现，前提是原始工作被正确引用。作者贡献：概念化，L.L。和Y.D.;方法论，L.L。;正式分析，Y.D。;调查，L.L。和Y.D.;写作 - 原始草稿准备，L.L。;写作 - 浏览
用陶瓷膜尖头评估H2和CO2发酵的气体到液转移
摘要：对甲烷的氢和二氧化碳发酵，称为生物甲烷，是提供可再生和易于储存能量的一种有希望的方法。生物 - 甲基化的主要挑战是氢气的低气流转移。通过多孔膜注射气体可用于获得微泡和高气流转移。然而，仍然缺少使用发酵汤中膜形成气泡形成的理解。这项研究的重点是液压和流量速率在膜中的影响，气体流量，膜疏水性，表面和孔径对在实际发酵条件下通过多孔膜注入气体的气体对氢的总体气体至液体传输系数（K L A）。已经表明，K l a增加了13％，液压从0.5 bar增加到1.5 bar。与疏水膜相比，亲水膜的使用增加了17％。孔尺寸为0.1 µm的膜产生的k l a值较高，而50 kDa和300 kDa。液体交叉速度在研究范围内不会影响K L A。
纳米孔：从 DNA 测序到工业过滤的协同作用
粒子和细胞。2,3 在传感原理中，单个分析物在电诱导下通过一个充满电解质的小孔（图 1，左图）会导致电解质离子阻塞而导致电阻瞬时可检测到的增加，这在 DNA 测序中可以区分非常相似的核碱基。4 单纳米孔研究通常受到生物通道和孔的启发，它们具有极高的离子选择性和通量，另外还可用作离子信号的开关、放大器和中继系统。5 因此，纳米孔用于制备模拟生物通道特性和控制溶液中离子传输的系统。6–9 此外，单纳米孔提供了一个模型系统来揭示纳米限制引起的新物理和化学现象、传输特性和传输模式。10–12 研究离子、小有机分子、折叠蛋白质、DNA 和 RNA 以及延伸有机聚合物和生物聚合物的传输。由于单纳米孔在生物传感和仿生学中的应用，人们主要在水性和明确定义的溶液中探测单纳米孔。根据应用的不同，单纳米孔的开口直径可为 0.3 至数百纳米，长度可从单个原子层到微米级。多孔膜在技术上与单孔系统截然不同。多孔膜的应用可能需要数千平方米的膜。多孔膜每年创造 100 亿美元的市场，在水基和非水过滤、气体分离、燃料电池和电池组以及包括小分子和折叠蛋白质在内的生物材料纯化（用于食品加工、生物技术和生物医学）中必不可少。15–18 在这些应用中，膜用作选择性屏障，允许一种或多种分子通过，同时主要将其他分子保留在表面上
纳米孔：从DNA测序到工业过滤的协同作用
薄膜中的纳米孔在科学和工业中起重要作用。单纳米孔在便携式DNA测序和了解纳米级传输中提供了逐步变化。在工业上，多层膜促进了食物加工和水和医学的净化。尽管统一使用了纳米孔，但在材料，制造，分析和应用方面，单个纳米孔和多膜的磁场在不同程度上有所不同。这样的部分断开连接阻碍了科学进步，并且最好共同解决重要的挑战。该观点表明，这两个领域之间的协同串扰如何在基本理解和高级膜的发展中提供相当大的相互利益。我们首先描述了主要差异，包括与多膜膜中较不定义的导管相比，包括单个孔的原子定义。然后，我们概述了改善两个字段之间的通信的步骤，例如协调测量以及运输和选择性的建模。所产生的见解有望改善多孔膜的合理设计。观点以其他发展的前景结束，可以通过在两个领域进行协作来最大程度地实现，以提高对纳米孔的运输的理解，并创建用于量身定制的用于感应，过滤和其他应用的下一代多孔膜。
通过纳米多孔石墨烯膜的致密液体传输，处于空间排除的极限
我们研究了使用分子动力学（MD）和有限元仿真的空间排除极限的密集流体通过纳米多孔膜的运输。仿真结果表明，对于简单的流体，桑普森流的偏差是滑动和有限原子尺寸效应之间竞争的结果。后者通过引入有效的孔径以及有效的膜厚度来表现出来。我们提出了一个解释所有这些因素的膜渗透性的分析模型。我们还展示了如何修改该模型以描述低分子量芳族烃在空间极限下跨这些膜的转运。通过Lennard-Jones流体渗透到单层和多层石墨烯膜的Lennard-Jones流体以及低分子量有机液体渗透到单层石墨烯膜的MD模拟进行了广泛的验证。
