近日,深圳大学谢和平院士与其博士生翟朔分别为通讯和第一作者,香港理工大学倪萌教授、南京工业大学邵宗平教授为共同通讯作者在Nature Energy(IF:67.439)以深圳大学为第一单位发表了题为” A combined ionic Lewis acid descriptor and machine-learning approach to prediction of efficient oxygen reduction electrodes for ceramic fuel cells” 的研究成果。该研究将机器学习、理论计算与陶瓷固体氧化物开发相结合,开发了一个经过实验验证的阴极材料机器学习筛选技术,实现了固体氧化物燃料电池筛选高活性阴极材料的重大突破。
高活性钙钛矿阴极材料结构及电化学性能(深圳大学供图)
钙钛矿阴极材料本征活性与路易斯酸性强度以及离子半径函数相关性的三维可视化示意图(深圳大学供图)
据悉,当前,现代化的燃煤电厂受到卡诺循环的限制,单位发电量的煤炭消耗量居高不下,同时难以破解煤炭发电固有的CO2大量排放的技术瓶颈,无法真正实现煤炭的清洁低碳利用。谢和平院士团队率先提出并正在攻关“近零碳排放直接煤燃料电池(DCFC)发电技术”(CN114284533A)。该技术可打破卡诺循环的限制,不通过燃烧,而是将改性煤炭的化学能通过电化学氧化过程直接转换为电能,同时在系统内原位实现CO2二次能源化利用。其中DCFC是基于固体氧化物燃料电池,其阴极提供了碳氧化反应所需的氧离子,材料的本征活性对氧还原反应的动力学反应速率有着决定性作用。然而,传统的材料设计、表征和测试依赖低效的试错过程,往往需要漫长的研究周期。
基于上述研究思考,该研究创新将机器学习、理论计算与固体氧化物燃料电池阴极材料设计相结合,实现了快速、有效地从庞大的钙钛矿组分中筛选高活性阴极材料。该研究阐明了钙钛矿氧化物路易斯酸性调控策略提升本征活性的机理,揭示了路易斯酸性在A位和B位离子的极化分布引起电子对的偏移,进而降低氧空位的生成能和迁移能垒的机制。该成果为团队正在攻关的“近零碳排放直接煤燃料电池发电技术”提供了理论依据与技术支持。
9月13日,记者从中国国家铁路集团有限公司(下称“国铁集团”)获悉,为期5天的铁路中秋小长假运输明日启动,自9月14日至18日,全国铁路预计发送旅客7400万人次,日均发送旅客1480万人次,9月15日为客流最高峰日,预计发送旅客约1680万人次。 国铁集团客运部负责人介绍,今年中秋小长假旅游流、探亲流、学生流交织叠加,铁路客流总体将保持高位运行。从铁路12306预售情况来看,北京、广州、上海、成都、杭州、深圳、南京、武汉、西安、郑州等城市和北京至上海、长沙至广州、西安至成都、北京至呼和浩特、北京至郑州等区间客流较为集中。铁路部门坚持以人民为中心的发展思想,积极适应旅客出行需求强劲增长的新形势,精心制定假日运输方案,千方百计挖掘运输潜力,优化旅客列车开行方案,落实便民利民惠民举措,为旅客假日平安有序温馨出行和经济平稳运行提供有力支撑。 科学配置资源,加大运力供给。全国铁路实行高峰线运行图,统筹高铁和普速运力资源,日均计划开行旅客列车11100余列,较日常增加590余列,安排加开跨铁路局集团公司直通旅客列车244列。用好铁路12306售票和候补购票数据,动态分析客流运行情况,灵活精准增加运力投放,采取加开临客、动车组重联运行、增开高...