2018年, 第6卷, 第6期　
刊出日期：2018-12-31

  

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  车用典型生物燃料的组分及理化特性对比研究

  张永辉, 闵永军, 徐俊明

  新能源进展. 2018, 6(6): 461-466. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-560X.2018.06.001

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  基于特定的原材料和典型的制备工艺,选取废弃油脂生物柴油（WME）、麻风树果生物柴油（JME）和生物裂解燃油（PBF）作为典型的生物燃料,与在用的国Ⅴ标准0^# 石化柴油（PD）进行组分分子结构及组分含量的对比。GC-MS分析结果表明,生物柴油分子碳链长度集中于C₁₆ ~ C₁₈,且不饱和组分含量较高,生物裂解油组分分子碳链长度较为分散,短链组分明显增加,不饱和组分明显降低。四种燃料的理化特性对比分析结果表明,分子碳链长度及不饱和度对燃油的粘度、十六烷值（CN）以及热值等产生综合影响,三种典型生物燃料特别是生物裂解油对石化柴油有着良好的替代性。
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  微藻生物能源研究现状及展望

  朱顺妮, 刘芬, 樊均辉, 李显强, 王忠铭

  新能源进展. 2018, 6(6): 467-474. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-560X.2018.06.002

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  能源是现代社会发展的命脉,目前仍以化石燃料为主,而对化石燃料过度依赖导致的能源危机和环境问题日益突出,人类需要寻找可再生的清洁能源作为替代能源。微藻作为可持续的生物能源原料,具有巨大的发展潜力。本文综述了微藻原料获取各环节的研究现状,包括微藻育种、规模培养和采收,并重点论述了微藻生物质转化为生物能源产品的研究进展,包括生物柴油、生物乙醇、生物燃气、生物油,同时指出了微藻生物能源未来的研究方向。
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  联合CO₂捕集的生物质化学链气化制备合成气系统分析

  李茜, 赵聪, 李宇萍, 张兴华, 陈伦刚, 王晨光

  新能源进展. 2018, 6(6): 475-481. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-560X.2018.06.003

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  本文提出以Fe₂O₃为载氧体、以CaO捕集CO₂的生物质化学链气化系统,利用Aspen Plus软件对该系统进行了模拟,以合成气组成（干基）、合成气氢碳比、含碳产物的碳摩尔分布、冷气效率及收率等为系统性能评价指标,重点分析了燃料反应器温度（T_FR）、载氧体Fe₂O₃与生物质碳摩尔比（Fe₂O₃/C）、水蒸气与生物质碳摩尔比（Steam/C）、CaO与生物质碳摩尔比（CaO/C）等系统参数对固体生物质化学链气化系统的影响。结果表明,在T_FR = 825℃、Fe₂O₃/C = 0.5、Steam/C = 0.71和CaO/C = 0.26条件下,合成气制备系统性能较优,合成气中H₂和CO₂含量分别为55.2%和15.4%,氢碳比为1.93,冷气效率为78.2%,被CaCO₃捕集的生物质碳为18.2%,收率（湿气基）为1.95 Nm³/kg_biomass,其中合成气中H₂和CO收率为1.24 Nm³/kg_biomass。
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  碱氧化松木制取单酚化学品

  朱妤婷, 刘竞, 吕微, REUBROYCHAROEN Prasert, 王晨光

  新能源进展. 2018, 6(6): 482-489. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-560X.2018.06.004

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  木质素制取单酚是实现木质素高值化的重要策略之一。研究了松木在温和条件下经碱氧化处理高效转化为香兰素和其他单酚,并将碳水化合物作为固体残渣保留。氢氧化钠浓度、搅拌速度和氧气压力等参数对单酚化合物和固体残渣收率的影响显著,特别是搅拌速度。在1 100 r/min的高搅拌速度下,松木在碱溶液中几乎完全溶解,单酚收率较低（15%）。搅拌速度的降低有助于提高固体残渣和单酚的收率。在低NaOH浓度下,适当的搅拌速度可以获得最高的单酚产量（25.8wt.%）。此外,还研究了在碱性有氧条件下香草醛的降解。研究发现,香草醛分解为小分子量羧酸,或缩合成分子量较高的产物,表明在碱性氧化过程中香草醛氧化是单酚收率降低的重要原因。
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  粘性平面液膜喷入可压缩气流中的线性稳定性分析

  曹建明, 熊玮, 李雯霖, 张叶娟

  新能源进展. 2018, 6(6): 490-497. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-560X.2018.06.005

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  对粘性平面液膜射流喷射进入可压缩气体环境的线性稳定性进行了理论分析。应用纳维-斯托克斯控制方程组,代入运动学和动力学边界条件,推导得到了线性化和量纲一化的色散关系式。编制Fortran语言数值计算程序,运用穆勒方法求得液膜射流表面波增长率随表面波数变化关系的数值解。分析了气液流速比之差、韦伯数、雷诺数、欧拉数、马赫数等量纲一参数对液膜射流碎裂过程的影响。结果表明,上述量纲一参数均是液膜碎裂的促进因素。
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  交联型水性粘结剂的制备及其在磷酸铁锂正极的 应用研究

  苏静, 刘姝伶, 张灵志

  新能源进展. 2018, 6(6): 498-504. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-560X.2018.06.006

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  丙烯酸（AA）通过自由基接枝聚合对聚乙烯醇（PVA）进行改性,得到接枝聚合物PVA-g-PAA,并与季戊四醇（PER）交联剂共同作为磷酸铁锂（LFP）正极的交联型水性粘结剂,探讨了交联温度及不同PER使用量对LFP正极电化学性能的影响。交联温度与极片制备工艺温度相吻合,极片在烘干的过程中同时完成交联反应。当PER的加入量为PVA-g-PAA的5mol%时,LFP电极表现出最优的粘结力和电化学稳定性,在0.2 C和1 C倍率下进行充放电循环测试,PVA-g-PAA-c-5%PER在0.2 C倍率下循环100圈后的容量保持率为99.4%,PVA-g-PAA和PVDF的分别为94.4%和88.6%;PVA-g-PAA-c-5%PER在1 C高倍率下循环400圈后的容量保持率为82.6%,而PVA-g-PAA的保持率为78.8%。
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  锂离子动力电池的电极材料回收模式及经济性分析

  黎华玲, 陈永珍, 宋文吉, 涂小琳, 冯自平, 黄敦新, 吴文峰

  新能源进展. 2018, 6(6): 505-511. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-560X.2018.06.007

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  我国锂离子动力电池即将步入报废潮,将报废的动力电池电极材料进行合理的处理,对环境的保护以及资源利用有重要意义。本文介绍市场上普及的电极材料干法和湿法回收技术工艺,根据调研回收工艺中的各项生产成本以及产生的收益数据,对获得的经济利润进行了计算分析。结果表明,三元材料电池采用湿法回收技术可获得较高的经济性收益,磷酸铁锂电极采用改进后干法回收技术也可获得一定的盈利。
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  城市固体废弃物中氯含量的分析方法比较

  胡双清, 王亚琢, 顾菁, 袁浩然, 陈颖, 陈勇

  新能源进展. 2018, 6(6): 512-518. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-560X.2018.06.008

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  低品位固体燃料如固体废弃物和生物质等通常含有氯元素（Cl）。在热化学过程中,燃料中的Cl会对颗粒物的排放和设备的运行造成一定的影响,并造成设备的腐蚀,因此有必要准确地量化燃料中的Cl含量。本文利用已有的Cl测定方法如燃烧法（氧弹燃烧法、艾士卡法）、水萃取法和XRF法对纯NaCl、PVC和固体废弃物模拟组分和厨余沼渣中的Cl含量进行检测和比较,提出一套能准确定量出含多种氯化物的城市固体废弃物中Cl含量的方法。结果表明,单一采用燃烧法、水萃取法和X射线荧光（XRF）法均无法准确量化城市固体废弃物中Cl的含量,而采用水萃取联合艾士卡法可以较准确地检测出城市固体废弃物中的Cl含量。
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  CO₂钙基吸附剂在急速加热下释放机理的研究

  彭垚, 郭常青, 谭弘毅, 刘光华, 闫常峰

  新能源进展. 2018, 6(6): 519-525. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-560X.2018.06.009

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  利用自主开发的急速加热和快速质谱气固相反应分析仪进行了CO₂钙基吸附剂N₂气氛中300℃/s、500℃/s、600℃/s、800℃/s高加热速率下释放机理的研究,实验发现CaCO₃的热分解速率随着加热速率的提高而提高。根据最可几动力学模型函数判定方法,求得动力学三因子为：E = 129.38 kJ/mol,n = 6/5,A = 806 129 s^-1,反应动力学模型函数为：f(α)=5/2(1-α)[-ln(1-α)]^3/5。结果表明,急速加热器中CaCO₃分解反应速率比在热重分析仪（thermo gravimetric analyzer, TGA）中快,活化能小于同条件下TGA测得的活化能,且动力学机理符合随机成核及长大模型,与TGA等慢速加热实验中测得的收缩核模型存在较大差异。
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  纯电动船复合储能系统的设计与优化

  徐宏东, 高海波, 林治国, 杜康立, 卢炳岐, 杨再明

  新能源进展. 2018, 6(6): 526-532. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-560X.2018.06.010

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  针对纯电动船中的动力电池组易受瞬态大电流的冲击、使用寿命短等问题,提出以磷酸铁锂电池和超级电容为核心的复合储能系统方案,进行理论分析,并采用DC/DC变换器以更好地发挥超级电容性能。采用带精英策略的非支配排序遗传算法进行多目标优化选型,结合能量管理策略,实现储能系统的优化配置。仿真结果表明,得到的选型方案结合以模糊控制为核心的能量管理策略能够很好地应对波动性负载。
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  碳酸钠改性对凹凸棒石理化性能的影响

  熊莲, 胡安, 黄超, 郭海军, 张海荣, 陈雪芳, 陈新德

  新能源进展. 2018, 6(6): 533-538. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-560X.2018.06.011

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  为提高低品位凹凸棒石的附加值,利用不同浓度碳酸钠对提纯后的低品位凹凸棒石进行改性处理,考察碳酸钠改性对其黏度的影响,并通过阳离子交换容量测定、Zeta电位、FT-IR、XRD、XRF、SEM及N₂吸附-脱附等手段研究了碳酸钠改性前后凹凸棒石的物理、化学性能变化。结果表明,碳酸钠浓度为0.225wt%时,改性凹凸棒石表现出最高的黏度,碳酸钠与Mg²⁺、Al³⁺、Ca²⁺ 的离子交换作用以及表面电荷变化是黏度提高的主要因素。
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  西南巴伦支海天然气水合物分布与富集成藏

  丛晓荣, 杨楚鹏, 毛小平, 刘丽华, 杨睿, 苏明

  新能源进展. 2018, 6(6): 539-548. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-560X.2018.06.12

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  西南巴伦支海是挪威北极圈的一部分,具备天然气水合物富集成藏的有利地质条件,且存在明显的天然气水合物识别标志。本文收集和整理了巴伦支海西南地区与天然气水合物相关的资料,发现BSR、空白反射带和浅部气体聚集异常反射等地球物理标志主要在Loppa高地西部和Hammerfest盆地西部广泛分布;麻坑、气烟囱、断裂及其他气体渗漏构造地质标志主要在Asterias复合断裂带附近和Hammerfest盆地西部密集分布。因此,西南巴伦支海天然气水合物的有利勘探目标区主要是Loppa高地西部和Hammerfest盆地西部。结合区域地质背景分析上述各种识别标志的平面分布特征,推断该区天然气水合物的富集成藏与有效的含气流体运移通道密切相关。