过程工程学报

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1. 多孔生物质碳材料的制备及其在超级电容器中的应用研究进展

张学民贺冠宇尹绍奇黄婷婷李金平郑健

过程工程学报 2024, 24 (2): 127-138. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223036

摘要（504）

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PDF （1013KB）（404）

生物质碳材料是一种绿色环保可再生的能源材料，对其高效利用对实现能源环境的可持续发展和能源绿色低碳转型具有重要意义。生物质碳材料具有多孔性、官能团丰富、比表面积大、电化学性能优异、成本低廉和可再生的特点，广泛应用于能源存储与转化、催化、吸附等诸多领域。然而，生物质碳材料的性质不仅与微观结构密切相关，而且杂原子掺杂对生物质碳材料的结构及电化学性能具有重要影响。实现生物质碳材料结构的精准调控是提高其电化学性能的有效途径。本工作全面综述了生物质碳材料的制备方法及其在超级电容器中的应用研究进展，讨论了多孔生物质碳材料结构与性能之间的关系。在此基础上，深入分析了不同条件、不同制备工艺(如材料的选择、材料的处理和活化方式)等因素对多孔生物质碳材料结构特性的影响机理及其规律；详述了多孔生物质碳材料结构特性对电化学性能的影响机制及其规律，分析了多孔生物质碳材料制备过程及其性能调控尚待完善和改进的地方。最后，指出了未来多孔生物质碳材料制备工艺及其电化学性能研究的主要发展方向。

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2. 锂离子电池热管理技术研究进展

李嘉鑫李鹏钊王苗陈纯闫良玉高月杨生宸陈满满赵财毛景

过程工程学报 2023, 23 (8): 1102-1117. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.223094

摘要（1017）

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PDF （13593KB）（428）

高效的电池热管理技术对于锂离子电池的安全运行、长循环使用寿命以及整体成本的降低至关重要，且对推动锂离子电池的大规模应用具有重要意义。本综述详细讨论了几种主流的电池热管理技术，即空气冷却、液体冷却、新型的相变材料冷却和热电冷却技术，并对电池产热模型进行了简要阐述，最后对电池冷却技术的发展方向进行了展望。空气冷却技术结构简单，但难以保证电池组内电芯温度的一致性，不适用于大型锂离子电池组的冷却，更多应用于小型飞行电动设备和低端车型中。冷却板液冷技术的冷却效果较好，但存在冷却液泄漏风险且需要进一步提高均温性。浸没式液冷技术的冷却和均温效果显著，但价格昂贵，未来可能会更多地应用到冷却要求较高的储能电站中，而对于大多数锂离子电动汽车而言，成本更低的冷却板液冷技术是更好的选择。相变材料冷却和热电冷却技术无移动部件，在电子设备和小型动力设备领域实现了初步商业化应用，但冷却效率较低，还需要进一步优化。值得注意的是，根据用户的需求来选择合适的冷却技术是十分关键的，虽然目前没有完美的冷却方案，但可以通过复合使用多种冷却技术的方式来满足更多应用场景的热管理需求。

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3. 萤石资源开发利用现状与战略意义

张丹仙亢建华黄红军祝雯霞王若林

过程工程学报 2023, 23 (1): 1-14. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.221373

摘要（445）

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萤石作为一种重要的非再生非金属战略矿产资源，受到各国重视。随着科学技术和国民经济的快速发展，其经济价值和战略地位日益突出，广泛应用于冶金、建材、氟化工等传统领域和新能源、新材料、新医药等战略性新兴产业。近年来，氟化工产业链不断深化，对萤石资源的需求急剧增加，由于全球萤石资源储量有限、资源分布不均、贸易保护主义以及逆全球化势力等因素，全球氟化工产业呈现出高度集中和高度垄断的现象，不同国家和地区的经济发展和萤石资源清洁高效利用、精深加工技术水平存在较大偏差，对萤石产品的供需和消费格局产生严重影响，激化萤石资源储备与萤石产业发展之间的矛盾。本工作从资源储备、主要产业结构、供需消费结构及清洁高效利用技术等方面详细阐述了萤石资源的经济地位和战略意义，提出萤石资源的全球战略布局，通过强化萤石资源整合重组、清洁高效利用、精深加工技术与装备研发、高端产品制造，进一步推动萤石产业朝着精细化、复合化、轻量化、环保节能、循环经济氟化工产品应用领域以及高新技术产业的应用研究开发方向发展，保障萤石资源储备与供给，实现全球萤石资源优化配置和萤石产业的健康可持续发展。

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4. “双碳”背景下高炉使用高比例球团的展望

王新东金永龙

过程工程学报 2022, 22 (10): 1379-1389. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.222239

摘要（421）

HTML （21）

PDF （935KB）（85）

碳达峰和碳中和是我国承担解决气候问题的大国责任，推动生态文明建设和高质量发展的重要举措。高的碳排放是限制钢铁行业实现“双碳”目标的关键因素。为了达到低碳发展目标，一方面进行突破性的低碳冶金工艺的开发和应用，或拥有足够的优质废钢资源供给；另一方面，充分发挥现有高炉流程成熟、高效、优质、低成本等特点，结合铁矿资源条件，充分利用球团矿优良的冶金性能、生产过程低能耗和低排放等优势，开发高炉使用高比例球团的炉料结构和相关操作制度，实现全系统最佳的能源消耗和碳排放水平，提高现有流程的综合竞争力。高炉使用高比例球团的相关技术研究、开发和应用在国内外都已取得显著进展，我国在部分企业具备一定的资源优势条件，开展了大量前期研究和生产实践，未来的发展将为我国钢铁行业实现低碳目标产生积极效应。

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