《洁净煤技术》2023—2024年度高影响力论文Top20

来源：洁净煤技术

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行业视野: 洁净煤技术
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专家; 20篇
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改性沥青基硬碳材料的可控制备及其储钠性能

作者(Author)：陈涛, 吴吉昊, 车晓刚, 刘思宇, 韩兴华, 郑易庭, 杨卷

摘要：钠离子电池（SIBs）用碳负极材料的可控制备与结构优化是电化学储能领域研究的热点方向之一。以煤化学工业副产物煤沥青为原料，通过对苯二甲醇化学交联表面改性辅以高温碳化处理，成功制备了改性沥青基硬碳材料，并用于SIBs负极。SEM、TEM、氮气吸脱附测试等表征结果证实，煤沥青的化学交联改性能够有效减缓其高温石墨化进程，进一步增大层间距（0.373 nm）和碳层的无序度，同时获得的硬碳材料颗粒尺寸由15 μm减小至约2 μm。电化学测试结果表明，所制备的改性沥青基硬碳材料（HC-1300）首次库伦效率高达80.1%，在电流密度为0.1 A/g时，其比容量为232.2 mAh/g，明显优于直接碳化获得的样品（DC-1300）。此外，在5 A/g高电流密度下，HC-1300样品的比容量为171.1 mAh/g，且经1 500圈充放电循环后容量保持率为74.9%，展现出良好的倍率性能和循环稳定性。

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洁净煤技术

2023年第02期

1102

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制储氢技术经济性分析与前景展望

作者(Author)：丁宁, 陈千惠, 刘丹禾, 齐文义

摘要：氢气不仅是一种重要的工业资源,也是“零碳社会”下重要的清洁能源,氢能技术在交通、能源、冶金和化工等领域拥有广阔的应用前景。不过,生产成本、储运技术、安全问题等也长期制约着氢能,尤其是绿氢的应用发展。应明确的是,无论高压储运、氢液化等物理储运方式,或基于“PowertoX”策略的化学储氢方式,均难以避免高额的全周期能耗。在理解过程能效,考虑不同储运方式下氢能全生命周期成本的基础上,对比各类技术经济性。其中,液氢和液氨的燃料利用途径在不同时期下均具有良好的经济性,更适宜用作氢能大规模供热供电场下的储运技术。基于此,对制、储氢技术及成本期望进行了归纳,并讨论了氢(氨)能源在大规模发电领域应用的技术经济问题,借鉴不同国家地区氢能发展思路,以期对我国氢能储运技术发展提供参考。

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2023年第10期

661

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大宗风电退役风机叶片资源化回收利用技术研究进展

作者(Author)：马文静, 张宇彤, 杨春振, 胡中发, 王中权, 孙锦余, 谭厚章, 王学斌

摘要：2020年我国提出“碳中和”目标后,我国风力发电呈爆发式增长,风机叶片的需求越来越大,同时大规模风电机组逐渐开始退役,预计到2040年我国累计退役风机叶片达到288万t。由于风机叶片所用材料较复杂,对其进行资源化回收利用仍是一项挑战。为此介绍了风机叶片的制造特点及其废弃物来源、处理必要性等,并从环境影响和产物价值等方面详细阐述现有处理技术。结果表明:目前对风机叶片的处理方式主要有机械处理、填埋处理、化学溶解处理、焚烧处理和热解处理等,其中焚烧处理包括焚烧发电及水泥窑协同处置;根据退役风机叶片特点及处理方法的优缺点,结合当前我国实际情况,建议优先发展水泥窑协同处置法,风机叶片中的可燃成分燃烧为水泥烧结提供能量,而玻璃纤维等固体残渣则作为熟料水泥原材料,该方法可将退役风机叶片最大化资源化利用,但应合理控制掺混比例;此外可适当发展热解处理法,可彻底处理退役风机叶片,具有减容、减量、资源化等优点,但处理成本较高,热解产物难以再利用,因此,提高风机叶片热解处理的经济效益关键在于充分发挥热解产物的价值,降低处理成本。

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2023年第10期

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双碳时代下多源生物质热化学转化资源化利用研究进展

作者(Author)：陆强, 谢文銮, 胡斌, 刘吉, 张镇西, 李凯

摘要：生物质是唯一的可再生碳资源,具有来源广泛、储量丰富等显著优势,利用先进的生物质热化学转化技术,可获得多种高值燃料、化学品和碳基材料,进而实现对化石资源的部分替代,在新能源领域具有重要的战略地位和发展前景。尽管生物质能源化利用技术已取得长足发展,但伴随社会与科技飞速进步,生物质的范畴已不再局限于传统农林废弃物,而是涵盖了农林源、工业源和生活源等多种来源的有机废弃物。复杂组成结构和差异化热分解特性为生物质的高选择性和大规模转化带来严重阻碍,如何实现其高值资源化利用仍面临诸多挑战。论述了生物质热化学转化技术发展现状,从多源生物质组成与热分解特性出发,针对热转化产物品质低和选择性差等问题,对比分析了当前选择性热解制备高值产物、热解重整制氢、新型气化等多种前沿资源化利用技术的最新研究成果与发展趋势。然而,要推动双碳时代下多源生物质热化学转化技术的进一步发展,仍需重点关注以下方面。首先,规模化利用是未来发展的必然趋势,开发高效的催化工艺与反应装备至关重要。通过突破催化剂效率瓶颈与循环再生技术,降低催化运行成本,同时研发新型热转化反应设备,优化传热与抗结焦性能,实现目标产物的定向富集,配合高效的原料收储运策略,从全流程提升生物质热化学转化工业化生产经济性。其次,全组分转化是实现生物质高值利用的关键。通过深入研究生物质不同特征组分分解机理和协同转化机制,开发耦合多重预处理、定向热转化和精准分离冷凝等技术,将生物质原料

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洁净煤技术

2024年第03期

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