中国石油华北油田电能管控系统成功上线运行

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石油上线本文着重介绍了HCNCs模板制备方法(特别是硬模板法)的原理和应用实例。然而，华北对空心多孔碳纳米材料的合成进行精确的设计和控制仍然具有很大的挑战性。

油田运行(5)提高HCNCs的电子电导率和离子电导率对高性能电化学储能转换器件具有重要意义。管控形状良好的球形或多面体碳纳米笼在制备过程中往往需要牺牲硬模板或遗传前体。在先进电化学系统(如存储型电池和转换型电池)的高体积比能和高功率密度应用中，系统空心碳纳米笼经常面临以下几个挑战:(1)纳米结构和体积性能，系统(2)孔隙结构和传质，(3)活性位密度和整体性能，(4)可持续制备和工业评价(详见下图)。

在这篇综述论文中，成功作者提供了一个清晰而全面的空心碳纳米笼(HCNCs)的定义:碳纳米笼是中空的碳纳米材料，成功具有独特的中空内部结构(包括瓶中船结构)，结构参数(石墨化程度、笼型大小、壳层厚度、壳孔结构和元素组成等)可调，纳米形态多样(如空心立方体、空心多面体、空心纳米或微米球，甚至不规则形态)。图1本综述大纲正文介绍：中国空心碳纳米笼(HCNCs)是由sp2碳壳组成的空心内腔，中国其特点是在碳壳上有缺陷的微通道(或定制的介孔)、高比表面积和可调谐的电子结构，与其他纳米碳(如碳纳米管和石墨烯)有很大的不同。

HCNCs的结构调控包括以下五个方面:(1)晶体结构和石墨化程度调控，石油上线(2)空腔尺寸和壳层厚度调控，石油上线(3)孔隙结构和碳缺陷调控，(4)分散性和聚集态调控，(5)多空腔和多面体形态调控。

多功能碳基复合纳米笼的研制为提高电化学储能转换器件的能量密度、华北功率密度和体积性能提供了新的思路和方法。案例2：油田运行2019年，Hu和同事报道了一种耐用的高功率LSBs阴极，其相互连接的立方空心N掺杂碳纳米阱封装了纳米级硫(S@hNCNC)作为有源层(详情见图1B)【3】。

案例3：管控最近，管控在2021年，Wang等人以最好的Ni-N5活性基团和氮掺杂空心多面体碳纳米笼为硫正极载体材料，构建了一种孤立单原子镍(Ni-N5/HNPC)的多功能催化剂(参见图1C)【4】。在每个HC反应器中，系统有趣的是硫分子的扩散可以拖动Co(Con)原子迁移到碳壳中，形成新的Con-HC宿主。

碳纳米笼的不同形貌(石墨烯类纳米笼、成功立方纳米笼或多面体纳米笼、成功球形纳米笼)、不同的多孔结构(微孔和/或介孔结构)、不同的内部结构(空心或瓶中船结构)对硫吸附和多硫化物转化具有不同的影响(详见下图)【1】。中国Moon团队最近从实验和理论上揭示了硫溶液中碳表面界面能的调节是促进硫完全包覆的关键(详见图1D)【5】。