华阳集团产业技术研究总院 主办
内刊
2024年12月3日
428期
Information dynamics of industry
产业信息动态
——摘选国家能源局《到2029年全面建成全国统一电力市场》
“
到2025年,初步建成全国统一电力市场,电力市场顶层设计基本完善,实现全国基础性交易规则和技术标准基本规范统一。到2029年,全面建成全国统一电力市场,推动市场基础制度规则统一、市场监管公平统一、市场设施高标准联通。
”
目 录 CONTENTS
权威之声
05
蒙西电力市场将迎新规
宏观政策
行业聚焦
12
大唐白松光伏二期投产发电
23
钠电高电压和钠电无负极电解液
专业评论
技术前沿
富集纳米颗粒用于低氯酸盐的检测
16
会展信息
深圳国际复合材料及技术装备展览会
28
09
到2029年全面建成全国统一电力市场
01
权威之声
authority VOICE
权威之声
来源:中国能源报
为贯彻落实国家关于电力市场化改革的部署要求,规范内蒙古电力多边交易市场(以下简称“内蒙古电力市场”)建设和运营,维护电力市场秩序和市场成员合法权益,近日,内蒙古自治区能源局、国家能源局华北监管局发布《内蒙古电力多边交易市场规则体系(征求意见稿)》(以下简称《征求意见稿》),市场范围为内蒙电力(集团)有限公司的电网供电区域,即蒙西区域。
据了解,内蒙古电力市场按照内蒙古电网与蒙东电网的营业范围,划分为蒙西与蒙东两个相对独立的省级电力市场。内蒙古自治区政府公布的数据显示,截至今年2月,蒙东、蒙西两个交易中心完成2024年年度交易组织。具体来说,蒙东年度成交电量297.66亿千瓦时,完成全年预计交易规模的85.29%,其中新能源占总成交电量的59.27%,火电占比40.73%;蒙西年度成交电量2530.28亿千瓦时,完成全年预计交易规模的90.37%,其中新能源占比33.54%,火电占比66.46%。
《征求意见稿》包含“1+8”系列规则,即1个基本规则和8个实施细则。
业内人士认为,在国家能源局全国统一电力市场“1+N”基本规则体系引领下,《征求意见稿》细化了对不同交易品种、环节的规定,为市场建设运营建立了较为完善的规则基础。
蒙西电力市场将迎新规
多边市场架构基本建立
内蒙古能源资源丰富,以煤电为主导的电源结构和大规模风光新能源装机并存,形成了能源种类丰富、电力资源输出能力强的特点。目前,内蒙古电力市场已建立涵盖中长期市场、现货市场和辅助服务市场等主要品种在内的市场架构。
国网能源研究院企业战略研究所高级研究员唐程辉向《中国能源报》记者介绍,内蒙古电力市场的市场化比例较高。“发电侧除扶贫及分布式新能源、水电、抽蓄和燃气机组外,其余主要电源全部参与市场,从发电容量看,市场化率超过90%,尤其是新能源入市比例远远超过全国平均水平。用户侧除居民、农业用户外,工商业用户全面参与市场。”
另外,蒙西现货电力市场作为我国第一批现货试点单位,已经过两年以上的长周期结算试运行。与此同时,蒙西绿色电力交易非常活跃。今年2月,国家发改委、国家能源局批复同意了《内蒙古电力市场绿色电力交易试点方案》,支持蒙西电网组织开展绿电交易。3月,内蒙古电力交易中心印发《内蒙古电力多边交易市场绿色电力交易实施细则(试行)》。
“虽然绿电交易在蒙西电网起步较晚,但市场交易非常活跃,交易电量规模大。截至今年9月底,蒙西电网已累计结算绿电电量540亿千瓦时。”唐程辉表示。
市场机制日益完善
电力多边交易市场是电力市场化改革的重要方向,其平稳、有序运行需要完善的规则支撑。当前,蒙西电力市场化改革稳步推进,市场机制日益完善。
众智合能源转型中国电力项目主任尹明告诉《中国能源报》记者,蒙西电力现货市场为国内首个“单轨制”电力现货市场,为其他省份电力市场解决计划与市场“双轨制”问题提供了参考;同时,创新采用“实施市场全电量结算+中长期交易差价结算”的结算模式和“日前预出清+实时出清”的市场组织方式,采用高上限现货价格限值充分发挥现货市场的配置作用,实现了不平衡资金的“独立记账、分类疏导”。
“此外,内蒙古电力市场很好地解决了电网网架现状造成的问题,采用用户侧区域定价机制、阻塞盈余返还发用两侧市场主体,还优化六类市场化消纳新能源政策,并正在积极探索采用新举措推动新能源开发利用。”尹明表示。
华北电力大学能源互联网研究中心副主任王永利对《中国能源报》记者表示,国家能源局数据显示,内蒙古2023年弃风弃光率已降至5%以下,新能源消纳水平显著提升。“未来,随着储能技术应用规模扩大和新一轮特高压输电通道建设的推进,内蒙古新能源外送能力有望大幅提升。到2030年,预计新能源占比将进一步提高,与全国重点负荷中心的市场联动将更加紧密,成为全国能源绿色转型的重要支撑区域。”
权威之声
权威之声
源局数据显示,内蒙古2023年弃风弃光率已降至5%以下,新能源消纳水平显著提升。“未来,随着储能技术应用规模扩大和新一轮特高压输电通道建设的推进,内蒙古新能源外送能力有望大幅提升。到2030年,预计新能源占比将进一步提高,与全国重点负荷中心的市场联动将更加紧密,成为全国能源绿色转型的重要支撑区域。”
绿电消纳外送仍需关注
不过,由于新能源发电的不稳定性,未来随着新能源发电的持续发展,系统消纳压力持续上升,新能源电力的消纳和输送能力仍面临较大挑战。
在尹明看来,在全国统一电力市场体系加快构建背景下,内蒙古电力市场在西电东送、应急保供、促绿稳价方面的作用正发生深刻变革,如何做好蒙西自身东部与西部、蒙西与蒙东、内蒙古与华北地区以及内蒙古与全国其他区域的电力市场有效衔接,仍将是一个重大课题。
“针对蒙西特点,应进一步完善电价机制,特别是新能源电价的市场化形成规则,确保新能源与传统电源的公平竞争。其次,应完善辅助服务市场规则,明确电网稳定运行所需的灵活性资源费用分摊机制。此外,建立纠纷解决机制和风险分担规则,可以增强市场主体对市场机制的信任。差异化的激励机制,尤其是针对新能源参与市场和电力外送的政策激励,有助于进一步提高新能源消纳能力和电力资源配置效率。”王永利表示。
对此,《征求意见稿》提出了多项创新措施,为市场化改革提供新思路。“整体来看,这些规则为内蒙古多边交易市场的高效有序运行奠定了基础。”王永利表示。
此外,唐程辉建议,下一步宜为市场主体提供更完善的降低价格风险手段。可引导中长期市场与现货市场在价格信号、电量空间等方面的协同,为市场主体,特别是预测准确性差的新能源发电企业提供有效的市场避险手段,实现与现有现货市场更好衔接;同时完善现货市场模式,如适时引入日前市场,用户通过“报量报价”或“报量不报价”方式进行市场申报,引导用户根据系统供需情况合理优化用电行为,并通过日前市场为市场主体提供风险规避手段。
02
宏观政策
MACROPOLICY
宏观政策
来源:国家能源局
11月29日,在国家能源局的统筹组织下,中国电力企业联合会(下称“中电联”)联合多家单位共同发布《全国统一电力市场发展规划蓝皮书》(以下简称《蓝皮书》),首次明确了全国统一电力市场发展的“路线图”和“时间表”,即2025年初步建成、2029年全面建成、2035年完善提升。
根据规划,到2025年,初步建成全国统一电力市场,电力市场顶层设计基本完善,实现全国基础性交易规则和技术标准基本规范统一。到2029年,全面建成全国统一电力市场,推动市场基础制度规则统一、市场监管公平统一、市场设施高标准联通。
党的二十届三中全会提出,要“深化能源管理体制改革,建设全国统一电力市场”。国家能源局党组成员、副局长宋宏坤指出,当前全国统一电力市场建设成效明显,市场规则体系逐步建立,多层次市场框架基本形成,市场交易规模大幅提升,市场机制作用有效发挥。
数据显示,2023年,全国市场交易电量5.67万亿千瓦时,占全社会用电量比重为61.4%。市场规模自2016年至今增长了近5倍。全国跨省跨区市场化交易电量接近1.2万亿千瓦时,市场促进电力资源更大范围优化配置的作用不断增强。全国电力市场累计注册经营主体74.3万家,同比增长23.9%,电力市场活跃度进一步提高。
新能源入市节奏也进一步加快。2023年,全国新能源市场化交易电量达6845亿千瓦时,占全部新能源发电的47.3%。部分大型发电企业新能源参与市场比例已超过50%。绿电、绿证交易规模不断扩大,2024年上半年全国绿电交易电量达到1519.3亿千瓦时,同比增长233%,交易绿证1.6亿个。
“伴随着新能源装机比重的快速提升,加之一次能源价格的波动、用电负荷的增长以及极端气候变化等多重因素影响,我国电力系统运行和电力市场运营正发生深刻变化,对电力体制改革提出更高要求,亟需加强顶层设计。”中国电力企业联合会党委书记、常务副理事长杨昆指出,《蓝皮书》聚焦电力市场关键问题,研究提出适合我国国情和市场建设客观要求的市场发展规划思路、建设目标,标志着全国统一电力市场建设进入加速推进的新阶段。国家能源局监管总监黄学农在发布《蓝皮书》时指出,统一电力市场建设应坚持安全可靠、市场导向、守正创新、系统协调的基本原则,按照三个发展阶段目标,分步骤、分阶段推进,近中期需完成构建多层次统一电力市场架构、功能完备和品种齐全的市场体系、适应绿色低碳转型的市场机制、系统安全充裕灵活互动的市场机制、统一开放公平有序的市场运营机制等8项重点任务。其中,在构建功能完备、品种齐全的市场体系方面,推动现货市场按程序转入正式运行,在2029年前全国绝大多数省份电力现货市场正式运行。推动南方区域电力市场在2029年前实现正式运行。在构建适应绿色低碳转型的市场机制方面,2025年前,新能源市场化消纳占比超过50%;2029年前,实现新能源全面参与市场。在构建系统安全充裕灵活互动的市场机制方面,到2025年,各省需求响应能力达到最大用电负荷的3%~5%,其中年度最大用电负荷峰谷差率超过40%的省份达到5%及以上。
到2029年全面建成全国统一电力市场
宏观政策
新能源入市节奏也进一步加快。2023年,全国新能源市场化交易电量达6845亿千瓦时,占全部新能源发电的47.3%。部分大型发电企业新能源参与市场比例已超过50%。绿电、绿证交易规模不断扩大,2024年上半年全国绿电交易电量达到1519.3亿千瓦时,同比增长233%,交易绿证1.6亿个。
“伴随着新能源装机比重的快速提升,加之一次能源价格的波动、用电负荷的增长以及极端气候变化等多重因素影响,我国电力系统运行和电力市场运营正发生深刻变化,对电力体制改革提出更高要求,亟需加强顶层设计。”中国电力企业联合会党委书记、常务副理事长杨昆指出,《蓝皮书》聚焦电力市场关键问题,研究提出适合我国国情和市场建设客观要求的市场发展规划思路、建设目标,标志着全国统一电力市场建设进入加速推进的新阶段。
国家能源局监管总监黄学农在发布《蓝皮书》时指出,统一电力市场建设应坚持安全可靠、市场导向、守正创新、系统协调的基本原则,按照三个发展阶段目标,分步骤、分阶段推进,近中期需完成构建多层次统一电力市场架构、功能完备和品种齐全的市场体系、适应绿色低碳转型的市场机制、系统安全充裕灵活互动的市场机制、统一开放公平有序的市场运营机制等8项重点任务。
其中,在构建功能完备、品种齐全的市场体系方面,推动现货市场按程序转入正式运行,在2029年前全国绝大多数省份电力现货市场正式运行。推动南方区域电力市场在2029年前实现正式运行。在构建适应绿色低碳转型的市场机制方面,2025年前,新能源市场化消纳占比超过50%;2029年前,实现新能源全面参与市场。在构建系统安全充裕灵活互动的市场机制方面,到2025年,各省需求响应能力达到最大用电负荷的3%~5%,其中年度最大用电负荷峰谷差率超过40%的省份达到5%及以上。
行业聚焦
INDUSTRY FOCUS
03
行业聚焦
来源:中国电力报
11月30日,由中国大唐开发建设的四川省平均海拔最高的水光互补项目——硕曲河去学电站水光互补白松光伏二期项目正式投产发电,硕曲河流域百万千瓦级水光互补清洁能源基地完成最后拼图,开启大唐乡城(得荣)水电开发有限公司“十四五”打造绿色环保、可持续发展的流域一体化可再生能源基地的新篇章。
增“光”添彩 “电”亮新“引擎”
地处川、滇交界干旱河谷地带的得荣县一直有着“中国西部太阳谷”的美誉,在光伏资源方面占据得天独厚的地理优势和自然禀赋。大唐乡城(得荣)公司依托已建成水电集群,积极探索水光互补开发模式,将甘孜州光伏发电“冬春强、夏秋弱”的特性与水力发电“夏丰冬枯”的特点相结合,使其优势互补,相得益彰。
“借助光能,发展绿色电力;依托水资源,寻求可持续发展,综合运用流域水、风、光等自然资源,实现生态与经济的可持续发展,这是我们推进项目的初衷,也是积极落实‘碳中和、碳达峰’目标的具体实践。”该公司党委书记、董事长崔常青表示。
随着白松光伏二期项目的投产,与前期已投产的白松一期光伏项目共同接入去学水电站,实现水电和光伏的“打捆”送出,每年预计可为电网提供清洁电能超15亿千瓦时,节约标准煤约53万吨,减少二氧化碳排放量约120万吨。
如今,在这片坐拥“雪山生态、史前文化、天文科研”3大世界级文旅资源的甘孜高原上,不再只是水电的“独角戏”,光伏已经接过“点亮绿色能源”的新使命,与水电联袂上演着“多幕剧”,为万家灯火再添新的光彩,成为“提供绿色能源、点亮美好生活”的新引擎。
大唐白松光伏二期投产发电
行业聚焦
如今,在这片坐拥“雪山生态、史前文化、天文科研”3大世界级文旅资源的甘孜高原上,不再只是水电的“独角戏”,光伏已经接过“点亮绿色能源”的新使命,与水电联袂上演着“多幕剧”,为万家灯火再添新的光彩,成为“提供绿色能源、点亮美好生活”的新引擎。
攻坚克难 树立新标杆
攻城不怕坚,苦战能过关。面对高原高寒缺氧、施工降效明显、地形地质复杂、大件运输困难等难题,项目建设者们充分发挥“高原红”党员先锋队、青年突击队作用,大力开展“百日攻坚”,在组件安装、设备安装调试中攻难关、做示范,积极开展争先创优,誓将项目建设成为一个绿色低碳、安全高效的“标杆工程”和“四优工程”。
海拔4600米的寒风肆虐,现场的建设者们无一例外地裹上厚重的棉衣,缺氧带来的呼吸困难、头晕、心跳加速等高原反应也在时时刻刻挑战着他们的体能极限。特别在集中高强度的光伏组件施工期间,正值冰雪期,刀子般的寒风在他们脸上刻下了道道印痕,他们硬是咬紧牙关,戏称这是“刀削面”。
相比高寒缺氧的“小问题”,更令大家感到头疼的是现场施工机械竟也出现了“高反”的症状。由于氧气稀薄,各类大型机械效率降低、冷却效果减弱而导致性能下降,经常会出现点火困难,这些时不时就莫名出现的“新状况”对施工效率、施工进度带来极大挑战。
宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来。11月30日,白松光伏二期项目成功实现并网发电,建设者们“以缺氧不缺精神 艰苦不怕吃苦”的斗志,在这片圣洁的土地上,战风雪斗严寒,成功实现在同批次获得开发权项目中首个备案、首个开工、首个投产,安全质量标准均位居同类型项目前列。
青青传帮带 催生新队伍
为了催生一批能适应高原环境,特别是超高海拔环境下的光伏项目生产准备和运维人员,该公司在一线青年职工中选拔“精兵强将”,成立了一只平均年龄25岁左右的光伏运维骨干队伍。
依托“老带新”“师带徒”以及“青青传帮带”,通过技能培训、外出学习、课题攻关、现场跟踪、理论调考等“短平快”方式,为新能源项目生产准备、日常维护和后续项目发展,大力培养和储备更多更精干的年轻骨干力量。截至目前,先后为乐拉、白松光伏项目培养选拔出十余名“堪当大任”的青年骨干。
当前,白松光伏二期设备调试与运行的生产队伍平均年龄25.4岁,绝大多数为98、99乃至00后。可以想见,这支新生力量不仅是当前新能源项目运维的生力军,在不久的将来,他们将会是后续新发展项目“传帮带”的主力军。
行业聚焦
当前,白松光伏二期设备调试与运行的生产队伍平均年龄25.4岁,绝大多数为98、99乃至00后。可以想见,这支新生力量不仅是当前新能源项目运维的生力军,在不久的将来,他们将会是后续新发展项目“传帮带”的主力军。
托底性帮扶 种下新希望
2023年,四川省委、省政府启动川内39个欠发达县域托底性帮扶工作,大唐四川公司主动请缨,定点帮扶甘孜州得荣县。
如何将地方资源禀赋与乡村振兴结合起来,切实将托底性帮扶这盘大棋作为推进得荣县生根造血,赋能高质量发展、惠及民生的着力点?大唐四川公司给出了自己的方案:积极贯彻落实新发展理念,充分发挥大唐得荣新能源开发企业优势,结合帮扶政策和企业中心工作,积极开发建设新能源项目,已建成的白松光伏一期项目预计每年将向当地政府贡献税收1700万元,提取开发利益共享资金1500万元。
随着白松光伏二期项目投产发电,在甘孜南部地区,一条以清洁能源开发建设为主引擎,辐射带动“光伏+基础设施提升”“光伏+产业就业”等的“光伏+N”协同发展的乡村振兴新模式正在“中国西部太阳谷”悄然孕育着新希望。
追“光”奋进,迎“光”前行,和“光”同尘,与“光”同在。这是大唐雪域追光人的使命担当,更是同心聚力、追求卓越的奋进姿态。随着高质量发展的绿色种子在太阳谷这片雪域高原上生根发芽、茁壮成长,这片清洁能源“海子”,将如同它的名字“曜阳”一样,成为新能源领域的一轮耀眼的太阳,照亮大唐在川可持续发展的新希望。
04
技术前沿
TECHNOLOGY FRONTIER
技术前沿
2024年11月28日,吉林大学杜建时教授&单亚明教授团队在《Chemical Engineering Journal》上发表了题为“Enriched detection nanoparticles for hypochlorite prepared by electrostatic spray, applied to tumor imaging, antibacterial and antiviral”的论文。该研究采用静电喷雾技术制备了多功能纳米颗粒C@B NPs,并首次在离子传感器中提出通过增强静电吸附来提高传感器的灵敏度。C@B NPs能够将次氯酸盐(ClO-)富集在其表面,形成高浓度区域,从而与ClO-更好地反应,显著提升传感灵敏度,其最低检测限为1.81 nM。C@B NPs具有良好的抗干扰能力和生物兼容性,能够区分和识别正常细胞与癌细胞,并实现小鼠体内肿瘤成像。此外,由于C@B NPs中含有大量季铵盐结构,它们还展现出出色的抗菌和抗病毒特性,对细菌和病毒的抑制率达到100%。这是一种集肿瘤成像、抗菌和抗病毒功能于一体的纳米颗粒,具有在肿瘤可视化和感染治疗中的潜力。
研究背景
次氯酸/次氯酸盐在生理过程中的作用及其危害:次氯酸/次氯酸盐(HClO/ClO-)在细胞内具有抗菌、调节炎症和辅助免疫功能,但在外部刺激下可能产生过量,导致蛋白质、核酸和脂质损伤,进而与阿尔茨海默病、动脉粥样硬化、癌症等疾病相关。因此,监测细胞内次氯酸浓度十分重要。
传统单原子催化剂制备方法的缺陷:当前,基于聚合物材料(如纳米粒子、纳米纤维和薄膜)的固态传感器在次氯酸检测中得到了广泛研究,但由于固–液相分离的影响,这些传感器的灵敏度低于溶液相有机分子传感器。因此,提高固态聚合物传感器的灵敏度是一个重要的研究方向。
静电喷雾技术在传感器中的应用:静电喷雾技术通过高电压电场使聚合物溶液带电,形成微米或纳米级小滴,制备出可调尺寸和结构的纳米颗粒。这些颗粒具有高比表面积,能与水相充分接触,广泛应用于水处理、环境消毒、化学传感和农业控制等领域。阳离子聚合物通过静电吸附作用能去除有害阴离子,具有重要的抗菌和抗病毒功能。
来源:纳米纤维及其应用
富集纳米颗粒用于低氯酸盐的检测
传统单原子催化剂制备方法的缺陷:当前,基于聚合物材料(如纳米粒子、纳米纤维和薄膜)的固态传感器在次氯酸检测中得到了广泛研究,但由于固–液相分离的影响,这些传感器的灵敏度低于溶液相有机分子传感器。因此,提高固态聚合物传感器的灵敏度是一个重要的研究方向。
静电喷雾技术在传感器中的应用:静电喷雾技术通过高电压电场使聚合物溶液带电,形成微米或纳米级小滴,制备出可调尺寸和结构的纳米颗粒。这些颗粒具有高比表面积,能与水相充分接触,广泛应用于水处理、环境消毒、化学传感和农业控制等领域。阳离子聚合物通过静电吸附作用能去除有害阴离子,具有重要的抗菌和抗病毒功能。
研究方法
合成阳离子聚合物:通过合成不同质量分数的苄基修饰聚合物(P(MMA-co-DMAEMA)-Bn),制备阳离子聚合物。该聚合物具有增强的电荷分布,有助于提高检测灵敏度。
功能化聚合物的制备:将聚(4-乙烯基吡啶)(P4VP)改性为氯化苄基修饰的吡啶类衍生物(CBPI),使其具有响应ClO-的功能,用于制备具有抗菌抗病毒特性的纳米颗粒。
静电喷雾法制备纳米颗粒:采用静电喷雾技术制备具有高ClO-敏感性的纳米颗粒(C@B NPs),这些颗粒还具备抗菌和抗病毒功能。
ClO-的检测性能研究:研究发现,C@B NPs在ClO-存在下,在570 nm处表现出显著的荧光增强,且其检测灵敏度随着阳离子聚合物P(MMA-co-DMAEMA)-Bn含量的增加而提高。
细胞相容性与生物成像:C@B-8% NPs表现出较低的细胞毒性和良好的生物相容性,能够在HUVEC细胞中特异性识别并成像内源性和外源性ClO-,并能区分正常组织细胞和肿瘤细胞。
抗菌抗病毒性能评估:C@B NPs具有广谱的抗菌抗病毒特性,能够有效杀灭大肠杆菌、金黄色葡萄球菌,并对伪HIV具有抑制作用。
图文解释
技术前沿
图1:C@B NPs的形貌表征。SEM图像显示C@B NPs具有均匀的尺寸、球形结构和良好的分散性。局部放大图显示其平均直径约为400 nm,表面光滑。TEM分析结果表明,C@B-8 % NPs悬液的粒径约为400 nm,且观察到中空核壳结构。
图2:为了扩大C@B-8%纳米粒子在生物成像中的应用潜力,首先通过MTT法评估了其生物安全性。结果显示,在加入60 mg/L C@B-8%纳米粒子后,细胞活性仍保持在80%以上,证明C@B-8%纳米粒子具有较低的细胞毒性,可以用于后续的细胞及体内成像实验。
技术前沿
图3:为研究不同P(MMA-co-DMAEMA)-Bn含量的C@B纳米粒子对ClO的荧光响应,进行了荧光滴定实验。实验中,C@B纳米粒子以不同含量(0%、2%、4%、6%、8%、10%)分散于pH 7.4水溶液中。结果表明,C@B-8%纳米粒子在570 nm处的荧光强度随着ClO浓度的增加逐步增强,且与ClO浓度呈线性关系。C@B-8%的检测限为1.81 nM,优于其他组。引入P(MMA-co-DMAEMA)-Bn增加了纳米粒子表面正电荷,增强了对ClO的静电吸附,提升了反应灵敏度。然而,C@B-10%的LOD反而增加,可能与P(MMA-co-DMAEMA)-Bn中P4VP-CBPI含量较低有关。紫外吸收光谱分析显示,C@B-8%纳米粒子与ClO反应后,吸收峰蓝移至430 nm,颜色由橙红色变为黄色,便于肉眼识别ClO。
技术前沿
图4:研究了C@B-8%纳米粒子的抗干扰性能,以评估其在复杂环境中的应用潜力。首先,通过选择性实验将ClO和一系列干扰物(如CO₃²⁻、SO₄²⁻、Cl⁻等)添加到纳米粒子分散液中,检测其荧光响应。结果表明,只有ClO能显著增强570 nm处的荧光,而其他干扰物未引起任何荧光变化,显示出纳米粒子对ClO具有良好的选择性。接着,进行了竞争实验,模拟了复杂环境中ClO与多种干扰物共存的情况。结果表明,即使在干扰物浓度较高的情况下,C@B-8%纳米粒子依然能够快速响应ClO,并表现出明显的荧光信号。综合来看,C@B-8%纳米粒子具备较强的抗干扰能力,能够在复杂的环境中快速、特异性地检测ClO。
图5:使用HUVEC细胞进行内外源性成像实验,结果表明C@B-8 % NPs能够通过细胞膜进入细胞,并在外源性ClO存在时显示黄色荧光。内源性ClO实验中,C@B-8 % NPs在LPS和PM刺激的细胞中也能成像ClO。进一步实验表明,C@B-8 % NPs能准确区分肿瘤细胞(如MCF-7、Hela)与正常细胞(HUVEC、RAW264.7)。体内成像实验中,注射C@B-8 % NPs的小鼠肿瘤部位显示明显荧光,且随时间扩展,验证了其对肿瘤成像的能力。肿瘤特异性成像表明,C@B-8 % NPs未在正常器官中扩散,显示其潜在的肿瘤诊断价值。
技术前沿
图6:季铵盐聚合物是常见的抗菌抗病毒材料。C@B NPs含有大量季铵盐结构,因此研究了其抗菌抗病毒性能。图7为抗菌实验结果,使用不同P(MMA-co-DMAEMA)-Bn含量的0.54 mg/mL C@B NPs对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌进行处理,结果表明C@B NPs能抑制细菌生长,且随着P(MMA-co-DMAEMA)-Bn含量的增加,实验组的菌落数逐渐减少,C@B-10 % NPs组表现出最佳抗菌效果。进一步研究表明,C@B-10 % NPs的最佳抗菌浓度为1.080 mg/mL,此时几乎没有菌落生长,证明该浓度能完全杀灭大肠杆菌和金黄色葡萄球菌。以上实验结果证明了C@B NPs具有出色的抗菌性能,且在水处理和感染防控中具有潜力。
总结展望
报告了采用静电喷雾技术制备多功能纳米粒子C@B NPs的方法。C@B NPs能够通过静电吸附富集溶液中的ClO,实现高灵敏度的ClO传感,最低检测限为1.81 nM。其次,C@B NPs具有出色的抗干扰能力和快速响应性能,能够在复杂环境中迅速准确地完成ClO响应。由于其低细胞毒性和良好的生物相容性,C@B NPs可用于活体小鼠肿瘤细胞及肿瘤组织的成像,并能通过不同的荧光信号准确区分正常细胞与肿瘤细胞。此外,C@B NPs在抗菌和抗病毒领域也表现优异,能够实现对伪HIV的100%灭菌率和100%中和率。这是首次使用静电吸附技术提高化学传感器对阴离子检测的灵敏度,也是首次将生物成像功能与抗菌、抗病毒功能结合于同一纳米材料上。通过增强静电吸附提高检测灵敏度的方法,预计将在未来为传感材料的多功能开发提供新的思路,并在生物分析和临床医学中具有一定的潜在意义。
技术前沿
05
专业评论
Professional comments
专业评论
近年来,随着全球能源转型的持续推进,钠离子电池作为锂离子电池的有益补充,取得了高速发展。11月28日,法恩莱特创新发布了新型适配无负极钠电池的高压、宽温域电解液,该电解液采用醚类溶剂,搭配醚共溶剂,再配合双钠盐组成新型弱溶剂化双盐体系。具有耐高压、高倍率、宽温域等性能,尤其在安全性、寿命和耐低温方面表现突出,适用于两轮电动车、电动工具、储能等多个领域。
无负极钠电池技术是一项新兴技术,具有高比能、低成本的优势,能省去负极材料,在相同体积或重量下可以容纳更多的活性物质,从而显著提高能量密度。这对于电动汽车、储能系统等对能量密度有较高要求的领域尤为重要。但是,其当下也面临“钠枝晶生长、死钠形成、不稳定的SEI”三大难题。在高电流密度下,集流体不可控的枝晶生长导致钠离子源的不可逆消耗和容量的快速衰减;去溶剂化势垒偏高,导致电池的倍率性能偏低、极化偏大等。
提高钠电池的充电截止电压,也是具有应用价值的研究方向。层状氧化物正极具有成本低、易于合成、理论比容量高等特点,已成为商业应用中高压钠电池最有前途的材料之一,然而层状氧化物钠电池在高压区工作时会遇到重大挑战,如不可逆相变、金属阳离子的迁移和溶解、电解液氧化分解以及严重的界面反应等。这些问题最终导致电池性能严重下降。设计具有扩展氧化稳定性窗口的电解质是提高高压钠电池稳定性的基石。
来源:钠电材料
钠电高电压和钠电无负极电解液
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25℃ 1C/2C 循环寿命对比图
不同倍率下的容量保持率
不同温度下的容量保持率
高温存储体积变化对比图
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25℃ 1C/2C 循环寿命对比图
钠电池稳定性
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法恩莱特创始人、副董事长邵俊华表示,法恩莱特开发了一系列采用耐高电压溶剂的钠离子电解液,通过优化溶剂、磺酸酯类添加剂,提高离子传导性能、提升高电压氧化稳定性、降低电解液粘度,有助于电池在高倍率、高电压、宽温限下的循环。
此款电解质具有优异耐高压性能(>4V)、良好的倍率性能、高温性能,可适配于高压电池体系、极端高温储能体系,将加速推动钠离子电池的技术突破和规模化应用。
本次钠电池电解液新品的成功研发和正式发布,将钠离子电池技术的革新与产业化进程推向新的加速阶段,促进新能源领域朝着更加绿色、可持续的方向发展。
未来,法恩莱特将继续秉承“用尖端电解质技术,成就高端锂电池客户”的企业使命,与更多合作伙伴并肩前行,通过技术创新,引领钠电池技术迈向更广阔的应用领域,为新能源产业的繁荣发展做出更大的贡献。
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会展信息
深圳国际复合材料及技术装备展览会
会议时间:2025年6月25-27日
会议地点: 深圳国际会展中心
主办单位:中国电子学会电子材料学分会
会议概况:复合材料是当今极为重要的新材料。根据市场需要,产品已向高强度、高模量、高伸长的系列化发展。复合材料具有强度高、重量轻等特点,是一种力学性能优异且具有诸多特殊功能的新材料。由于复合材料优异的综合性能及高附加值,被人们称作是二十一世纪的“黑色黄金”,被列入国家“十四五”规划,作为国家重点发展的战略新兴产业。将正迎来一个大发展机遇。
复合材料(CFRP)是国务院政府工作报告部署的“中国制造2025”发展规划中需着重解决的“量大面广的先进基础材料”和“制约制造业发展的关键战略材料”,其上下游产业链对重构我国新材料产业体系极为重要。广泛邀请政府及企业供应商、协会/机构、复合材料、航空航天、国防、汽车、石油化工、电缆芯、电子电器、轨道交通等诸多领域受到极大关注,对国民经济的发展壮大产生举足轻重的影响。复合材料是新材料皇冠上的一刻明珠,是国家定性的先进战略性材料!2025深圳国际复合材料及技术装备展览会筹展工作已全面启动,为促进新材料产业进步作出贡献!
展品范围:
原材料及其生产设备:各类树脂(热塑/热固/不饱和/环氧/乙烯/酚醛等),各类纤维及增强材料(玻纤/碳纤/玄武岩纤维/芳纶纤维//高模量聚乙烯纤维/天然纤维等),胶黏剂、各种助剂、填料、色料及预混料、预浸料,以及上述原材料的生产、加工和处理设备等;
◆-复合材料生产技术和设备:喷射、缠绕、模压、注射、拉挤、RTM、LFT、真空导入、热压罐、ATL/AFP、3D打印以及其他衍生工艺和创新成型工艺及设备;蜂窝、发泡、夹层技术及工艺设备、复合材料的机械加工设备、成型模具设计加工技术等;
◆-最终制品及应用:复合材料在防腐工程、建筑工程、汽车及其它轨道交通、船艇、航天、航空、国防、机械、化工、新能源、电力电子、农林、渔业、运动器材、电器、日常生活等领域的产品及应用、相关制造设备等;
◆-复合材料质量控制与检测:质量监控技术和材料测试设备、自动化控制技术与机器人等设备、无损检测技术及设备等;
◆-复合材料及其制品的节能、环保回收、再生利用、修补等技术及设备等;
◆-碳纤维、芳纶纤维、高分子聚乙烯纤维、可再生生物纤维等先进增强材料及其制品和相关技术、设备等;
◆-木塑复合材料,金属基复合材料、陶瓷基复合材料等相关原辅材料、制品、技术和设备等;
会展信息
EXHIBITION INFORMATION
会展信息
原材料及其生产设备:各类树脂(热塑/热固/不饱和/环氧/乙烯/酚醛等),各类纤维及增强材料(玻纤/碳纤/玄武岩纤维/芳纶纤维//高模量聚乙烯纤维/天然纤维等),胶黏剂、各种助剂、填料、色料及预混料、预浸料,以及上述原材料的生产、加工和处理设备等;
复合材料生产技术和设备:喷射、缠绕、模压、注射、拉挤、RTM、LFT、真空导入、热压罐、ATL/AFP、3D打印以及其他衍生工艺和创新成型工艺及设备;蜂窝、发泡、夹层技术及工艺设备、复合材料的机械加工设备、成型模具设计加工技术等;
最终制品及应用:复合材料在防腐工程、建筑工程、汽车及其它轨道交通、船艇、航天、航空、国防、机械、化工、新能源、电力电子、农林、渔业、运动器材、电器、日常生活等领域的产品及应用、相关制造设备等;
复合材料质量控制与检测:质量监控技术和材料测试设备、自动化控制技术与机器人等设备、无损检测技术及设备等;
复合材料及其制品的节能、环保回收、再生利用、修补等技术及设备等;
碳纤维、芳纶纤维、高分子聚乙烯纤维、可再生生物纤维等先进增强材料及其制品和相关技术、设备等;
木塑复合材料,金属基复合材料、陶瓷基复合材料等相关原辅材料、制品、技术和设备等。
参展程序:
参展单位详细填写好《参展合同表》并加盖公章,邮寄或传真至组委会;
报名后,参展单位必须在3个工作日内将相关费用汇入组委会指定账户;
展位安排以“先报名、先交款、先安排”为原则,组委会有权对少量展位予以调整;
展品运输、展会接待、住宿等事宜将在开展前两个月组委会另行发送参展商手册。
联系方式:
电 话:021-54155272 传 真:021-51062565
电 邮:295662837@qq.com 咨询QQ: 295662837
联系人:蔡旭阳 网 址:www.cfrpexpo.cn
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