Abstract ：

变极性等离子弧（Variable Polarity Plasma Arc, VPPA）焊是一种高效的铝合金和镁合金焊接方法，其主要优势在于等离子电弧具有高能量密度，可以在焊接时穿透熔池形成小孔，大幅度降低焊接变形和残余应力，提高焊接质量。了解熔池小孔行为、电弧物理特性和控制方法对于优化和提高焊接过程的稳定性至关重要。本文综述了VPPA焊接技术发展的最新情况，对VPPA焊接过程信息的检测研究为深刻认识焊接稳定性机理提供了有力保障，尤其是利用X射线成像系统观测熔融金属流动的研究，对提升VPPA穿孔熔池物理本质的认识做出了重要贡献。此外，针对不同位置VPPA焊接的研究增加了这一焊接工艺的灵活性，由VPPA焊接衍生的多种拓展工艺拓宽了该焊接方法的适用范围。VPPA穿孔焊接技术以其焊接变形小、焊后无缺陷、单面焊接双面一次成形等优势，成为航空航天领域铝合金中厚板材焊接制造的优选工艺。

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熔池检测 电弧物理 变极性等离子弧焊 复合焊接 稳定性控制

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氢能是全球能源技术革命的重要发展方向,在氢能产业发展过程中,开发高效、安全和低成本的氢能储存技术是实现大规模用氢的必要保障和关键.本文综述了当前主流的四种氢能储存技术,即高压气态储氢、低温液态储氢、有机液态储氢、固体材料储氢的原理和技术特点,分析整理了这几种储氢技术的优缺点,讨论了各类储氢方式的最新研究现状和面临的关键挑战,并对未来储氢技术的优化和发展趋势进行了展望.可以发现,为了提高储氢量,研究人员都将重心放在开发具有成本效益、提高能量密度的储氢技术上.其中,高压气态储氢应着力开发低成本、高性能的碳纤维复合材料,降低Ⅳ型瓶的成本;低温液态储氢应把研究重点放在降低液压成本以及寻求廉价易得的保温材料上;对于有机液态储氢来说,寻求高效催化剂可以大幅度提高其储氢能力;固体材料储氢应着力研发高效催化剂,寻求可以提高氢气与材料相互作用力的途径.政府、企业及科研院应大力推进储氢技术的研究,加速氢能产业发展,早日实现碳中和目标.

Keyword ：

储氢方式 氢 储氢技术 优化 催化剂

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基于局域结构调控的高熵钠离子电池层状氧化物电极材料，属于钠电池技术领域。其通式NaALiBCoCMnDMgETiFCuGCaHYISnJBKZnLRu(1‑A‑B‑C‑D‑E‑F‑G‑I‑J‑K‑L)O2，0.5≤A≤1，0＜B≤0.3、0＜C≤0.3，0≤D≤0.4，0＜E≤0.2，0＜F≤0.2，0≤G≤0.1，0≤H≤0.1，0≤I≤0.08，0≤J≤0.05，0≤K≤0.03，0≤L≤0.1。实现了材料的高能量密度，并且提高了材料的循环性能以及稳定性能。

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铝元素在地壳中的储量丰富,来源广泛,并且金属铝的安全性高,在离子电池领域中具有广阔的应用前景.尽管铝金属在离子电池中具有如此诱人的优势,但铝离子电池的能量密度、稳定性以及所使用的电解液安全性和成本依然制约其发展.对铝离子电池的最新工作进行梳理、分析和总结,并进一步探讨其作为新型储能体系的机遇和挑战.主要从正极材料、电解液及铝金属负极3个方面对近期的铝离子电池相关工作进行了总结,为开展高能量密度、高稳定性铝离子电池的研究奠定基础.

Keyword ：

铝负极 电化学 电解液 铝离子电池 正极材料 储能器件

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针对微波等离子体的激发及应用实验,设计一种具有大面积、高能量密度等离子体的微波反应器。首先通过理论计算圆柱型微波反应器的基本参数,分析微波反应器的工作模式与微波传输模式相互激励原理。然后利用电磁仿真优化关键结构参数对微波反应器内电场强度与电场分布的影响,验证了模式数量的叠加实现微波反应器内电场强度和电场分布的叠加。最后依据最优参数制造了微波反应器样机,进行了等离子体激发实验,利用产生的微波等离子体制备出纳米材料。

Keyword ：

高能量密度 微波反应器 电磁仿真 等离子体

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本实用新型涉及等离子体激发装置技术领域，公开了一种多馈源微波等离子体装置，包括反应体、场强辅助增强结构和至少一层微波源组件，反应体内设有微波谐振腔；每层微波源组件均包括多个微波激励源，多个微波激励源沿反应体的周向分布于反应体的侧壁；场强辅助增强结构包括实体锥芯、第一锥形管和第二锥形管，第一锥形管和第二锥形管分别设置于反应体的两端；实体锥芯同轴插设于第一锥形管内，实体锥芯与第一锥形管之间的间隔形成第一气体流道；第二锥形管内设有第二气体流道。该多馈源微波等离子体装置可以提高电场强度，在多个微波激励源同时工作时能够在双尖端结构形成连续贯通的高能量密度等离子体，利于化学反应的完全性。

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锂离子电池(lithium-ion battery,LIB)由于其高能量密度、易维护、循环寿命长和环境污染小等优点得到了快速发展,逐渐成为了电动汽车动力系统的首选.然而,锂离子电池的热稳定性较差,在某些滥用条件下可能会引发火灾、爆炸,从而造成人身伤害和财产损失.锂离子电池的安全问题严重阻碍了电动汽车等相关领域的发展,因此电池安全性的深入研究势在必行.分析了近期由锂离子电池着火引发的电动汽车安全事故,基于国内外学者关于锂离子电池热安全的研究,详细讨论了锂离子电池的热失控化学反应机理,并对目前动力锂离子电池的热安全研究进展进行了概述.研究结果发现,锂离子电池的自燃问题是造成电动汽车火灾事故频发的主要原因之一.虽然目前关于锂离子电池热失控的反应机理及影响因素等方面的研究已经取得了较大进展,但有关详细的电池火焰机理及火焰传播过程等方面的研究仍然较少,并且还未发现能够有效解决电池自燃问题的方法.故如何提升电池安全性能仍是亟待解决的问题.

Keyword ：

锂离子电池 电池状态 热失控 电动汽车 化学反应动力学 滥用条件

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全固态锂离子电池具有高能量密度、长循环寿命和高安全性等优点,是当前的研究热点。固态电解质是全固态电池的核心组件,石榴石型固态电解质被认为是体型全固态锂离子电池理想的电解质材料。基于石榴石固态电解质构筑复合正极,解决固态电解质与正极材料、电解质层与复合正极层的固–固界面问题,是提高电池性能的关键。详述了石榴石电解质基复合正极构筑以及与电解质间界面修饰的研究进展,并展望了石榴石型全固态锂离子电池的复合正极构筑及界面修饰的发展方向。

Keyword ：

石榴石型固态电解质 界面修饰 全固态锂离子电池 复合正极

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锰电池 电化学机理 高能量密度 水系

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高能量密度的激光照射熔滴,使熔滴局部产生强烈蒸发,利用蒸发反力驱动熔滴受迫短路,促进熔滴脱离焊丝.以低碳钢为研究对象,搭建激光增强GMAW短路过渡焊接试验系统,对比研究了激光增强GMAW短路过渡焊接过程中激光入射位置、电弧高度对熔滴短路过渡行为的影响规律.结果表明,在焊接过程中施加一定功率的激光对熔滴短路过渡行为有明显的改善作用,可以通过激光改变熔滴的受力状态,控制过渡熔滴的尺寸,熔滴短路时间减小,燃弧时间增加,增加过渡频率,提高了焊接过程中的稳定性,激光增强后,焊缝表面成形均匀饱满,焊缝成形良好.

Keyword ：

受迫短路 短路过渡 熔化极气体保护焊 激光增强 高速摄像

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