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| 1 | 新能源化工热力学显示文摘电化学中能源存储与转换技术等新能源技术是目前人类能源系统的重要技术组成部分,涉及多种物理化学过程,通过热力学的理论与模拟计算的方法对其进行研究,可以高效率地解决新能源的储存、释放和转化过程中的绝大部分问题。本文通过梳理总结国内外关于理论计算方面热力学在电化学领域的研究成果,对热力学的研究进行分类并对其性质、优缺点、适用范围等进行了详细介绍。本文介绍了电化学能源存储与转换领域的经典热力学、分子与统计热力学、非平衡态热力学、高通量计算与机器学习对于热力学研究的辅助。通过非平衡态热力学解决电化学问题是当下的发展方向与趋势。而伴随计算机技术的发展,机器学习则是未来该领域一个很有前景的研究方法。希望该综述对热力学在电化学领域的进一步研究和技术发展发挥一定的参考作用。 | 练成 程锦 黄盼 陶浩兰 杨洁 刘洪来 | 2021 | 化工进展2021，40，9： | 3 |
| 2 | 基于模拟退火算法的真实多孔电极中热-质传递的研究显示文摘电极中的离子-电子传递和传热显著影响着电化学储能性能。深入研究多孔电极中的热-质传递现象这一典型的介尺度问题,对高性能电化学储能器件的设计具有重要意义。采用一种基于改进的状态更新的随机重建方法和动态退火系数相结合的模拟退火算法,将图像分割后的二维SEM图重构为真实的三维多孔电极。通过重构多孔电极和PNP方程与傅里叶定律,建立真实多孔电极中的离子传递和电极导热模型。结果表明,当充电时间为0.1个平板充电弛豫时间时,离子主要吸附在多孔电极骨架相与体相的接触面上,且离子倾向于从截面边缘往中心迁移。由于实际的导热距离远小于多孔电极厚度,多孔电极中的热弛豫时间远小于平板的热弛豫时间。 | 黄盼 练成 刘洪来 | 2022 | 化工学报2022，73，6： | 2 |
| 3 | 多孔铂电极的蓄热传热性能及热稳定性研究显示文摘本研究应用固体物理理论和方法,研究了氧传感器多孔Pt电极材料的热容量、热导率等蓄热传热性能及其热稳定性随温度、时间和晶粒半径的变化规律,探讨了原子非简谐振动对电极材料蓄热传热性能及热稳定性的影响。研究表明,多孔Pt电极的定容热容量随温度的升高先增大后趋于恒定,随晶粒半径和时间的增大而减小;多孔Pt电极的蓄热性能热稳定性系数随温度的升高先急剧增大后迅速减小,最后趋于恒定,在温度约60 K时,其蓄热性能热稳定性最差;多孔Pt电极的热导率随温度的升高先急剧减小后趋于恒定,随晶粒半径的增加而增大,随时间的增长而减小;表面层对热导率的贡献随温度升高先急剧减小后趋于0;多孔Pt电极原子振动的非简谐效应使其热容量有所减小,而使蓄热性能热稳定性系数和热导率有所增大。本研究所得结果与其他文献的结果基本一致,其结论可为固体电解质氧传感器的稳定性问题提供理论指导。 | 高君华 程正富 郑瑞伦 田亮亮 宋静 | 2023 | 稀有金属材料与工程2023，52，7： | 0 |
| 4 | Effects of anions and alkyl chain length of imidazolium-based ionic liquids at the Au(111)surface on interfacial structure:a first-principles study显示文摘The interfacial structure and adsorption mechanism of imidazolium-based ionic liquids(ILs)on Au(111)surface were investigated via first-principles calculation.Electron density analysis and Bader charge analysis were used to explore the electronic structure of Au(111)-ILs interface.Computations show that the alkyl chain length and anions play a significant role in designing Au(111)-ILs interfacial structure.On the one hand,the stability of interface and adsorption energy tend to be enhanced as the alkyl chain length increases.It attributes to the methylene group of alkyl chain which could easily anchor on the gold interface.On the other hand,the difference in anions makes the adsorption behavior quite different.The adsorption energy follows the order:[C_(n)mim][Br]>[C_(n)mim][Cl]>[Cnmim][TFSA]>[C_(n)mim][OAc]>[C_(n)mim][PF6]>[C_(n)mim][BF_(4)].The nonfluorinated ILs(containing Br,Cl,and O atoms of anions)always have a drastic charge transfer among gold-ILs interface.However,the larger van der Waals(vdWs)volumes of the fluorinated anions have a more diffused electron density which lead to the relatively weak interaction.To sum up,a detailed and systematic investigation of the variation of anions and alkyl chain length of ILs which will affect the interfacial structure is fully studied.The above study could be helpful to understand electrode-electrolyte microscopic interface and design of functional materials for energy storage. | Chunlei Wei Kun Jiang Timing Fang Xiaomin Liu | 2021 | Green Chemical Engineering2021，2，4： | 0 |
| 5 | 多尺度模拟方法及相关软件在电化学教学中的应用显示文摘电化学中涉及很多微观、介观和宏观等尺度复杂问题,学生往往难以理解。在实际教学中,教师可以运用多尺度模拟方法来讲解实际电化学过程中的多尺度问题,使学生更加直观地理解和掌握所学内容;同时在课程中引入模拟软件,全面培养学生的设计和实践能力。文章主要从微观、介观和宏观尺度介绍了量子化学模拟、分子动力学模拟和连续介质模型及Materials Studio、COMSOL Multiphysics等相关软件在电化学教学中的应用,以帮助学生深入理解不同尺度上的电化学问题,提高教学质量和效率。 | 练成 黄凯 王玉琳 苏海萍 徐首红 刘洪来 | 2023 | 化工高等教育2023，40，4： | 0 |
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