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。
天津8月14日電 (記者 王君妍)14日,天津港保稅區企業海油工程發布消息,隨著卡達ISND5-2項目最後一條10英寸海管鋪設完成,我國自主研發的海洋工程冷金屬過渡(CMT)全自動焊設備實現首次應用。 圖為冷金屬過渡(CMT)全自動焊設備應用於「海洋石油201」船鋪管作業線。(天津港保稅區供圖) 據悉,本次鋪設的海管為強酸抗硫腐蝕管道,總長度約13公裡。CMT全自動焊設備累計運行1200餘小時,完成超1000道焊口焊接,焊縫總長度約1000米,整體焊接一次合格率超97%,各項關鍵指標均達到設計水平。 據介紹,CMT全自動焊設備是一種更「聰明」的海管焊接設備,通過智能控制焊絲進退和精細調節電流,精準控制焊接能量和焊絲熔化量,實現低熱量輸入、幾乎沒有飛濺的效果,能有效減少變形、焊穿等常見問題,廣泛應用於強酸抗硫腐蝕海管焊接。海油工程安裝分公司海管作業中心經理李斌介紹,公司依託天津海洋裝備產業(人才)聯盟,成立CMT全自動焊設備專項工作組,聯合國內知名高校和廠家進行研發,成功攻克20餘項關鍵技術難題,開展數百次模擬焊接試驗,持續優化系統焊接參數、機械適配性和環境適應性。項目自主開發無襯墊焊接工藝,有效解決裂紋、變形和氫致開裂等問題,顯著提升焊縫耐腐蝕性與結構可靠性。 相關負責人表示,下一步,海油工程將圍繞「研發-應用-維保」全生命周期,打造CMT全自動焊設備管理體系,推動裝備向高精度、高效率作業能力躍升及規模化應用。(完)
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