2020年, 第8卷, 第4期　
刊出日期：2020-08-31

  

• 全选
  |

• Select
  基于宽频复电阻率的含黏土沉积物中水合物饱和度计算方法

  邢兰昌, 牛佳乐, 魏伟, 韩维峰, 魏周拓, 葛新民

  新能源进展. 2020, 8(4): 251-257. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-560X.2020.04.001

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML ( )   可视化   收藏

  天然气水合物沉积物中的黏土成分显著影响沉积物的电学特性以及水合物饱和度的计算模型。以自主设计开发的复电阻率参数测量装置为实验平台,在20 Hz ~ 100 kHz频率范围内测试了黏土条件下含水合物海沙体系的复电阻率,分析了复电阻率的频散特性、黏土影响以及主导的电极化机制,利用泥质修正Archie公式建立了基于宽频复电阻率的水合物饱和度计算模型。研究结果表明：（1）含水合物海沙体系的复电阻率呈现出显著的频散特性,双电层极化和界面极化分别是20 Hz ~ 1 kHz和1 ~ 100 kHz频段主导的极化机制;（2）黏土颗粒表面的双电层发生形变增强了含水合物沉积物双电层极化作用,提高了复电阻率相角和虚部的绝对值;（3）在20 Hz ~ 100 kHz频率范围内泥质修正Archie公式岩性系数较为稳定,而胶结指数和饱和度指数与测试频率之间的关系在20 Hz ~ 1 kHz和1 ~ 100 kHz频段差异显著,因此应分频段建立水合物饱和度计算模型。本研究为探讨含水合物沉积物的低频电学特性和建立含黏土沉积物中水合物饱和度计算模型提供了新的途径。
• Select
  生物油在钌镍双金属催化剂下加氢脱氧制备液体燃料

  李荣萱, 郑志超, 李雨航, 欧阳俊, 袁楚宜, 舒日洋, 陈颖

  新能源进展. 2020, 8(4): 258-263. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-560X.2020.04.002

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML ( )   可视化   收藏

  研究了生物油及其模型化合物在RuNi双金属催化剂作用下加氢脱氧制备烃类液体燃料。实验比较了单金属催化剂与双金属催化剂的反应效果,结果表明双金属催化剂的催化活性更高。在260℃下,RuNi双金属催化剂催化愈创木酚反应,可基本转化为环己烷,而单金属Ru催化剂转化率只有49.4%,单金属Ni催化剂转化率很低。该RuNi双金属催化剂用于生物油的加氢脱氧也有很好的效果,在280℃下,生物油中的碳氢化合物含量从反应前的15.6%增加到反应后的63.0%。
• Select
  含甲烷水合物的石英砂渗透率实验和分形模型对比研究

  李世龙, 李刚, 魏纳, 李小森, 吕秋楠

  新能源进展. 2020, 8(4): 264-271. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-560X.2020.04.003

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML ( )   可视化   收藏

  含水合物的多孔介质渗透率是影响水合物开采的关键参数,多孔介质渗透率与水合物的饱和度密切相关。定量研究多孔介质渗透率随水合物饱和度的变化,对自然界中天然气水合物藏内渗流场的研究具有重要的理论价值。本文以平均粒径为139.612 μm的石英砂为多孔介质,采用稳态注水法测量在不同甲烷水合物饱和度（0 ~ 28.56%）下的石英砂渗透率,将实验数据与两种不同水合物赋存形式（颗粒包裹、孔隙填充）下的石英砂渗透率二维分形模型进行了对比。结果表明,石英砂渗透率比K_r随甲烷水合物饱和度S_h的增大呈现指数减小的趋势。当水合物饱和度低于11.83%时,渗透率比下降缓慢。而当水合物饱和度高于11.83%时,渗透率比下降迅速;当饱和度指数n = 12时,渗透率分形模型与实验数据吻合良好。通过分形模型与实验数据对比,发现当水合物饱和度低于11.83%时,甲烷水合物的赋存形式为颗粒包裹型。在11.83% ~ 28.56%水合物饱和度范围内,甲烷水合物的赋存形式为孔隙填充型。本研究成果量化了石英砂渗透率与甲烷水合物饱和度的关系,确定了含甲烷水合物的石英砂的渗透率分形模型的参数取值。
• Select
  末次冰期以来珠江口盆地深水区天然气水合物稳定带演化

  刘杰, 金光荣, 邬黛黛, 杨睿, 刘丽华

  新能源进展. 2020, 8(4): 272-281. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-560X.2020.04.004

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML ( )   可视化   收藏

  珠江口盆地深水区具备优良的天然气水合物成藏条件,是南海重要的天然气水合物资源勘探区。利用CSMHYD软件模拟预测了天然气水合物相平衡条件下,现今珠江口盆地的天然气水合物稳定带厚度分布和末次冰期以来水合物稳定带厚度的演化特征,同时讨论了晚更新世冰期以来海平面、底水温度对该区天然气水合物稳定带变化的影响,以及水合物分解对环境的影响。结果表明：（1）水深超过600 m的海域具备形成天然气水合物的温压条件;水合物稳定带平均厚度245 m,其中南部稳定带的最大厚度超过330 m,是有利的水合物勘探区;（2）中层水团温度上升很可能是新仙女木末期珠江口盆地深水区天然气水合物分解的主要诱发因素;（3）B/A暖期到YD冷期结束时水合物稳定带面积减少约0.65×10⁴ km²,分解释放的甲烷量约0.38×10¹³ m³,折算成总碳量约为1.9 Gt。
• Select
  天然气水合物储层水力压裂研究进展

  姚远欣, 李栋梁, 梁德青

  新能源进展. 2020, 8(4): 282-290. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-560X.2020.04.005

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML ( )   可视化   收藏

  天然气水合物是一种广泛分布于海底地层中重要的未来战略能源,但在开采过程中,由于水合物储层介质颗粒粒径较小,孔隙多被固态水合物占据,储层渗透率低,制约着天然气水合物开采的产业化进程。当今水力压裂技术已广泛应用于低渗透油气藏的增产作业中,本文总结了近年来国内外对天然气水合物储层应用水力压裂技术的研究现状,从压裂实验、数值模拟和压裂液等方面进行了讨论。结果表明,水力压裂可以创造人工裂缝,扩大水合物解离面积,提高储层渗透率和天然气产量,有利于商业开发。储层的脆性响应问题、开发新型压裂液以及压裂对水合物储层地质安全的影响,都是水合物储层水力压裂研究亟待解决的问题。
• Select
  变转速光伏直驱分级制冷冰箱的实验研究

  郭泽伟, 季杰

  新能源进展. 2020, 8(4): 291-295. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-560X.2020.04.006

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML ( )   可视化   收藏

  为提高制冰速率,提出了一种变转速的光伏直驱双蒸发器分级冰箱,并对其进行实验研究。分别研究冰箱的制冷模式、环境温度变化和光伏板-电压放大器匹配对制冰性能的影响。与非速冷模式相对,速冷模式冰箱提前1.5 h开始制冰,冷却速率提高62.5%;环境温度从10℃变化到30℃,冷却速率下降37.2%;150W-360倍与125W-300倍两种光伏板和电压放大器组合,速冷模式下前者比后者冷却速率提高了18.6%,制冰量提高27.8%。实验结果表明,双蒸发器分级冷却方案可以实现速冷,环境温度对冰箱的速冷性能影响显著,光伏板和电压放大器合理匹配能有效提高冰箱的性能。
• Select
  马尾藻基超级活性炭的电化学性能研究

  贾小芃, 郭飞强, 蒋孝晨

  新能源进展. 2020, 8(4): 296-303. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-560X.2020.04.007

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML ( )   可视化   收藏

  选取马尾藻作为前驱体制备超级电容器电极材料,使用氢氧化钾活化法,探究活化温度、活化时间、浸渍比对电化学性能的影响。其中SAC-800-120-4的比表面积可超过2 400 m²/g,介孔率为56%。采用二电极测试装置,以6 mol/L的KOH溶液作为电解液,在1 A/g的电流密度下,SAC-800-120-4的质量比电容达到了290 F/g,在5 A/g的电流密度下质量比电容为257 F/g,电容保持率为89%,具有优良的倍率性能。在1 A/g的电流密度下,SAC-800-120-4的能量密度为36.62 W∙h/kg,功率密度为604.78 W/kg。
• Select
  低温相变储能材料及其应用研究

  张宁, 胡安, 熊莲, 张海荣, 陈新德

  新能源进展. 2020, 8(4): 304-312. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-560X.2020.04.008

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML ( )   可视化   收藏

  利用相变储能材料（PCMs）潜热的热能存储（TES）是一种有效的热量利用方式。目前研究较多的储能材料包括无机体系（盐和水合盐）及有机化合物（石蜡、脂肪酸等）。本文对PCMs进行了归类并介绍了各类PCMs的基本特征;针对单纯的PCMs易泄漏的特点,介绍了多孔材料吸附PCMs形成复合PCMs及微胶囊封装技术;概括了PCMs在温度调控、热量储存等方面的应用;对目前PCMs的发展情况进行了总结,并对其未来的发展趋势进行了展望。
• Select
  锂电池硫/硒正极材料的研究进展

  王彪, 胡金龙, 任逸伦, 张灵志

  新能源进展. 2020, 8(4): 313-324. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-560X.2020.03.009

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML ( )   可视化   收藏

  锂硫电池的能量密度高,原料价格低廉,具有成本优势,是一种最具潜力的二次电池之一。然而受限于硫正极的低导电性以及多硫化物溶解导致的循环寿命衰减等因素,锂硫电池仍不能得到很好的商业化应用。作为硫的同主族元素,硒具有良好的电导率和可观的体积容量。结合了硫和硒的优点,硫硒固溶体（Se_xS_y）引起了人们的极大关注。Se_xS_y的导电性好、比容量高,但仍然存在穿梭效应、电解液匹配性和循环过程中体积变化大等问题。本文分析了近期锂电池Se_xS_y基正极材料的研究现状,主要总结了碳材料、金属化合物、金属-有机框架和杂原子掺杂材料四个方面的相关研究进展,介绍了本课题组在Se_xS_y基正极材料方面的部分研究成果,并对锂-硫/硒电池的未来发展前景进行了展望。
• Select
  酸洗废液间歇式精馏过程的热力性能分析

  陈小强, 张建军, 李帅旗, 冯自平

  新能源进展. 2020, 8(4): 325-330. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-560X.2020.04.010

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML ( )   可视化   收藏

  工业生产过程中产生大量的各种工业废酸,其中酸洗废液是重要的工业废酸之一,主要来源于电路板刻蚀、管材酸洗以及金属表面处理等行业的酸洗过程,其中含少量铁盐的低浓度废酸可以通过回收利用达到保护环境和节约资源的双重目的。针对低浓度废盐酸的资源化利用问题,本文通过搭建精馏塔实验平台,以蒸汽为供热源,进行了低浓度废盐酸间歇精馏操作实验。实验测定了HCl-H₂O体系的相对挥发度和气、液相平衡数据,研究了不同时间下塔釜、塔顶温度场和浓度场的分布情况以及不同的初始溶液浓度、回流比等操作参数对间歇精馏过程的影响,并对整个系统进行了有效能分析,探究能量损失的主要原因。研究结果表明：当实验达到稳定运行状态时,随着加热时间的延长,塔釜酸液浓度缓慢上升接近某一个特定值,测得其质量分数为18.2%,塔顶馏出液pH维持在5.5左右,验证了该精馏塔装置浓缩低浓度稀盐酸的可行性。该系统有效能的效率为43.94%,需要进一步对系统进行能量优化和系统改进,以提高其能量效率。
• Select
  锂离子电池凝胶电解质研究进展

  袁鸽, 王梦琨, 熊莲, 张海荣, 陈新德

  新能源进展. 2020, 8(4): 331-338. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-560X.2020.04.011

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML ( )   可视化   收藏

  锂离子电池（LIB）是日常生活中最常见的便携式储能设备。然而,传统的锂离子电池多使用液态电解质（LE）,存在易泄漏、易燃易爆且有毒等危险,其安全性日益受到关注。与LE相比,凝胶聚合物电解质（GPE）安全性更好且其电化学性能最接近LE,成为近年来电解质方面的研究重点。本文综述了近年来国内外GPE在LIB方面的研究进展,总结了传统聚合物基质采用交联、共聚或共混改性以提高电解质电化学性能及改善安全性方面的研究,并介绍了可再生、可降解的高分子材料在LIB方面的应用,旨在为研究功能性更强的GPE及高性能电极材料的研究提供参考。