本報訊 (記者於忠寧)隨著電動汽車與儲能電站的發展,鋰金屬電池雖有望突破500Wh/kg的能量密度極限,卻面臨嚴峻的安全挑戰。高鎳正極在200℃時即分解釋放氧氣,金屬鋰負極與電解液反應生成氫氣、甲烷等可燃氣體,正負極氣體在密閉空間相遇易觸發劇烈反應,導致電池熱失控甚至爆炸。因此,開發兼顧高能量與高安全的電池技術成為行業的迫切需求。 近日,中國科學院化學研究所研究員白春禮、郭玉國與副研究員張瑩,基於前期電池熱安全機制和聚合物電解質設計的研究成果,提出「阻燃界面用於智能氣體管理」設計策略。該團隊在正極內部構建阻燃界面(FRI),通過溫度響應機制實現雙重防護:當電芯溫度升至100℃時,FRIs釋放含磷自由基並遷移至負極表面,猝滅電解液熱解產生的H·、CH·等活性基團,使可燃氣體生成量下降63%,同時抑制正極49%的氧氣釋放,從源頭切斷爆炸反應鏈。 進一步,在熱濫用測試中,研究實現0.6Ah鋰金屬軟包電芯零爆炸。在0.6Ah鋰金屬軟包電芯的熱安全測試中,該策略展現出優異的防護效果:熱失控峰值溫度從1038℃降至220℃,實現電芯零熱失控。氣相色譜-質譜分析證實,電芯內部整體產氣量減少63%,其中可燃氣體佔比由62%降至19%,緩解了電池內部壓力積聚,並降低了電池爆炸風險。 上述研究為開發高比能、高安全的電池技術提供了新思路。
上海8月12日電 (陳靜肖鑫)泌尿繫結石是常見的泌尿系統疾病,近年來在中國發病率呈上升趨勢,其形成與飲食習慣、生活方式、遺傳及泌尿系統結構異常等多種因素相關。夏季是泌尿系統結石高發期,如何預防? 上海的泌尿外科專家王大偉12日接受採訪時提醒民眾調整飲食,減少高鹽、高糖、高嘌呤、高脂肪食物攝入,控制草酸及鈣元素含量高的食物;足量飲水,每日2000ml-3000ml,保持尿量每天大於2000ml,通過排尿稀釋尿液預防結石。王大偉倡導通過適當運動,如慢跑、遊泳等,加快新陳代謝。他同時希望民眾避免熬夜,保持規律作息,防止過度勞累;定期做泌尿系統超聲檢查,積極治療尿道炎、膀胱炎等泌尿系統疾病,減少結石發生風險。 如何治療泌尿系統結石?作為上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院嘉定院區泌尿外科醫生,王大偉介紹,以往,對於泌尿系統結石,醫生通常採用輸尿管軟鏡下鈥雷射碎石,再用取石網籃反覆套取,但部分碎屑難以清除,需患者術後自行排出。如今,對付泌尿系統結石,醫生有了新辦法:輸尿管軟鏡智能控壓FANS技術。 與傳統手術不同,醫生可以輸尿管軟鏡智能控壓FANS技術通過人體自然尿道置入可轉向的軟鏡輸送鞘,配合智能控壓吸附系統,在鈥雷射粉碎結石的同時,同步將碎石顆粒吸出,真正實現「即碎即清、邊碎邊清」。 在採訪中,王大偉分享了一個45歲患者的病例。張先生(化名)因腎絞痛反覆發作就診。醫生檢查後發現其右側輸尿管上段有1.0釐米×0.8釐米的結石,右側腎臟中盞和下盞各有一顆直徑8毫米的結石,已引發右腎積水。利用輸尿管軟鏡智能控壓FANS技術,醫生團隊經過35分鐘微創手術治療,完成了三處結石的粉碎與清除。術後6小時,張先生即可下床活動;次日複查CT顯示,結石完全清除,各項指標恢復正常。 「輸尿管軟鏡智能控壓FANS技術的核心在於突破了傳統輸尿管軟鏡手術的瓶頸。」王大偉解釋,一方面,創新的頭端可彎曲軟鏡鞘聯合智能吸引系統,能在軟鏡引導下定向清除碎石。相比傳統網籃取石,輸尿管軟鏡智能控壓FANS技術不僅速度更快,對體積小、網籃難抓取的粉末狀結石也能高效清除,顯著提高即刻結石清除率。 另一方面,智能壓力控制系統可將腎盂內壓實時穩定在安全閾值以下。一旦接近臨界值,系統會自動觸發安全提醒,避免腎盂高壓,大幅提升手術安全性,降低術中及術後感染風險。 據悉,隨著FANS技術在臨床不斷應用,患者可實現快速康復,平均住院時間僅1天-2天。(完)
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