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学者姓名：衷水平
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新能源动力锂电池行业向高能量密度的逐步迈进推动了负极铜箔集流体朝超薄、低轮廓、高力学性能等高性能的趋势发展。锂电铜箔作为锂电池的关键辅材之一，其质量和特性对锂电池性能起着重要作用。因此，锂电铜箔的性能精准调控和结构定向修饰对提升锂电池性能具有重要意义。本文从锂电铜箔电沉积技术出发，介绍了铜电沉积原理、过程以及当前铜箔市场情况，归纳总结了锂电铜箔的物理性能、化学性能和表面性能对锂电池电化学性能的影响机制，为后续对铜箔性能精准调控提供参考，并重点综述了生箔工艺参数优化和改性处理这两种综合提升锂电铜箔性能和锂电池性能的方法，分析了铜箔结构修饰的研究现状和发展动态。最后，本文指出了目前电解铜箔作为锂电池负极集流体所存在的问题，并对其未来发展趋势进行了展望，以期为高性能锂电铜箔的研发和应用提供参考。
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特性 特性 电解铜箔 电解铜箔 铜集流体 铜集流体 锂电性能 锂电性能 锂电池 锂电池
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| GB/T 7714 | 杨蕾 , 朱茂兰 , 翁威 et al. 锂电池用电解铜箔性能调控研究进展 [J]. | 材料导报 , 2024 , 38 (10) : 113-121 . |
| MLA | 杨蕾 et al. "锂电池用电解铜箔性能调控研究进展" . | 材料导报 38 . 10 (2024) : 113-121 . |
| APA | 杨蕾 , 朱茂兰 , 翁威 , 衷水平 . 锂电池用电解铜箔性能调控研究进展 . | 材料导报 , 2024 , 38 (10) , 113-121 . |
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Abstract ：
电解锰行业面临电效低、SeO_2添加剂剧毒且沉积产物形貌难控制等问题.为了提高电流效率以降低能耗、改善锰电沉积形貌及降低添加剂SeO_2的使用量，本文根据电解锰行业标准，配制MnSO_4–(NH_4)_2SO_4电解液体系，通过添加聚丙烯酸、甘氨酸、乙二胺四乙酸(EDTA)、葡萄糖酸等分别作辅助添加剂，探究其对锰沉积的影响以降低剧毒性主添加剂SeO_2的用量.采用场发射扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)、恒电流阴极极化曲线测试方法 (LSV)等表征手段，研究金属锰沉积形貌、晶体结构、阴极电化学极化行为与添加剂之间的关系.结果表明：四种添加剂均可以促进α-Mn的形成，且最优晶型取向为(330)晶面，其中葡萄糖酸最适宜作为辅助添加剂.当以葡萄糖酸为辅助添加剂，质量浓度为1.84 g·L~(-1)时，阴极电流密度明显提高，降低了阴极极化，产品形貌更加致密光滑.最优条件下，SeO_2的质量浓度可由工业上常规用量0.03～0.06 g?L~(-1)降低至0.015 g?L~(-1)，电流效率可由70%提高至89.73%，能耗由6500 kW·h·t~(-1)降至4990.58 kW·h·t~(-1).研究结果有望为电解锰行业绿色生产和高效电沉积提供借鉴，有助于推动电解锰行业的可持续发展.
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有机物 有机物 极化行为 极化行为 添加剂 添加剂 电流效率 电流效率 电解锰 电解锰
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| GB/T 7714 | 迟晓鹏 , 张瑞莹 , 翁威 et al. 有机添加剂对电解锰的影响 [J]. | 工程科学学报 , 2024 , 46 (05) : 835-843 . |
| MLA | 迟晓鹏 et al. "有机添加剂对电解锰的影响" . | 工程科学学报 46 . 05 (2024) : 835-843 . |
| APA | 迟晓鹏 , 张瑞莹 , 翁威 , 苏国晖 , 谭文 , 衷水平 . 有机添加剂对电解锰的影响 . | 工程科学学报 , 2024 , 46 (05) , 835-843 . |
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Abstract ：
某卡林型金精矿为典型难处理金精矿，绝大部分金被黄铁矿和砷黄铁矿包裹，直接浸出时金浸出率仅为7.8%。针对卡林型金精矿提金困难、氰化提金污染严重等问题，创新性提出了加压氧化—铁矾分解—非氰提金方法。卡林型金精矿经加压氧化预处理和铁矾分解处理可实现包裹金的高效解离，氧压渣和破矾渣在反应时间2 h、活性炭用量50 g/L、搅拌速度400 r/min、温度30℃、pH值1.3～1.5、空气流量2 L/min、液固比4∶1、硫脲用量4 g/L条件下，金浸出率分别为76.2%和86.1%,实现了卡林型金精矿的高效、清洁提取。
Keyword ：
加压氧化 加压氧化 包裹金 包裹金 卡林型金精矿 卡林型金精矿 铁矾分解 铁矾分解 非氰提金 非氰提金
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| GB/T 7714 | 陈汝璨 , 张磊 , 郭学益 et al. 卡林型金精矿加压氧化—铁矾分解—非氰提金研究 [J]. | 黄金 , 2024 , 45 (03) : 27-31 . |
| MLA | 陈汝璨 et al. "卡林型金精矿加压氧化—铁矾分解—非氰提金研究" . | 黄金 45 . 03 (2024) : 27-31 . |
| APA | 陈汝璨 , 张磊 , 郭学益 , 田庆华 , 李栋 , 衷水平 . 卡林型金精矿加压氧化—铁矾分解—非氰提金研究 . | 黄金 , 2024 , 45 (03) , 27-31 . |
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Abstract ：
以焙砂为原料，首先经过酸洗预处理去除砷等有害元素，并减少杂质含量，降低硫脲消耗，考察硫酸质量浓度对砷、铁、铜、锌浸出率的影响，并对酸洗后的矿相转化行为进行了分析；同时，开展超浸与常规酸性硫脲体系浸金效果的对比研究。结果表明：酸洗预处理可有效脱除有害元素砷，最优条件下，砷、铁、铜、锌浸出率分别为96.3%、0.5%、22.7%、7.6%;超浸可降低颗粒粒径，强化反应动力，实现包裹金的深度解离，有效提高金浸出率。常规酸性硫脲体系金浸出率仅为54.6%,采用超浸工艺反应10 min,金浸出率达到84.6%,可实现金的高效浸出。
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焙砂 焙砂 硫脲 硫脲 超浸 超浸 酸洗预处理 酸洗预处理 金 金
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| GB/T 7714 | 杜浩杰 , 张磊 , 郭学益 et al. 焙砂超浸强化硫脲浸金研究 [J]. | 黄金 , 2024 , 45 (04) : 25-31 . |
| MLA | 杜浩杰 et al. "焙砂超浸强化硫脲浸金研究" . | 黄金 45 . 04 (2024) : 25-31 . |
| APA | 杜浩杰 , 张磊 , 郭学益 , 田庆华 , 衷水平 , 王亲猛 . 焙砂超浸强化硫脲浸金研究 . | 黄金 , 2024 , 45 (04) , 25-31 . |
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Abstract ：
Electrolytic manganese is an important metal material that is widely employed in batteries, electronics, steel, and other fields. However, there are many issues regarding the production process of electrolytic manganese, such as low current efficiency, high-content toxic SeO2 additives in the electrolyte, and difficulty in controlling the product morphology. These issues not only impact the production efficiency and quality of electrolytic manganese but also result in severe environmental pollution. To address these issues, a MnSO4-(NH4)2SO4 electrolyte system was prepared based on the electrolytic manganese industry standard. The effects of polyacrylic acid, glycine, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), and gluconic acid were explored as auxiliary additives under neutral electrolysis conditions to lower the SeO2 content, which is a highly toxic main additive. The effects of the different additives on the metal manganese morphology, crystal structure, and cathodic electrochemical polarization behavior were examined by field-emission scanning electron microscopy, X-ray diffraction, and constant current cathodic polarization curve tests. The findings reveal that the main orientation of the metal manganese crystal form deposited by the four auxiliary additives is the (330) crystal plane, and all of them can promote the formation of α-Mn, enhance the electrolysis efficiency, and lower the energy consumption. In particular, the optimized amount of polyacrylic acid of 0.08 g·L−1 contributes to an energy consumption of 5735.34 kW·h·t−1. Correspondingly, the addition of 10 g·L−1 glycine is the most favorable amount, leading to an energy consumption of 5518.56 kW·h·t−1. For EDTA, the lowest energy consumption of 5168.26 kW·h·t−1 is measured at an added amount of 0.5 g·L−1. Note that among the four investigated candidates, gluconic acid is the most favorable auxiliary additive, contributing to the increased cathode current density and reduced cathodic polarization as well as denser metal manganese products. Moreover, gluconic acid addition can lower the concentration of toxic SeO2 from 0.03-0.06 to 0.015 g·L−1, significantly increase the cathode current density, reduce the cathodic polarization, and result in a more dense and smooth product morphology, with the current efficiency being increased from approximately 70% to 89.73% and energy consumption being reduced from 6500 to 4990.58 kW·h·t−1 at the same time. Gluconic acid, as the auxiliary additive, not only contributes to the best electrolysis indexes for electrolytic manganese but also facilitates the formation of metal manganese with the most desirable crystal structure. This work offers novel insights into the environmentally friendly production and cheap electrodeposition of metal manganese for the electrolytic manganese industry. © 2024 Science Press. All rights reserved.
Keyword ：
Additives Additives Amino acids Amino acids Cathodic polarization Cathodic polarization Crystal orientation Crystal orientation Current density Current density Electrolysis Electrolysis Electrolytes Electrolytes Energy efficiency Energy efficiency Energy utilization Energy utilization Ethylenediaminetetraacetic acid Ethylenediaminetetraacetic acid Field emission cathodes Field emission cathodes Field emission microscopes Field emission microscopes Manganese Manganese Manganese compounds Manganese compounds Morphology Morphology Nitrogen compounds Nitrogen compounds Scanning electron microscopy Scanning electron microscopy Selenium compounds Selenium compounds
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| GB/T 7714 | Chi, Xiaopeng , Zhang, Ruiying , Weng, Wei et al. Effect of organic additives on manganese electrolysis [J]. | Chinese Journal of Engineering , 2024 , 46 (5) : 835-843 . |
| MLA | Chi, Xiaopeng et al. "Effect of organic additives on manganese electrolysis" . | Chinese Journal of Engineering 46 . 5 (2024) : 835-843 . |
| APA | Chi, Xiaopeng , Zhang, Ruiying , Weng, Wei , Su, Guohui , Tan, Wen , Zhong, Shuiping . Effect of organic additives on manganese electrolysis . | Chinese Journal of Engineering , 2024 , 46 (5) , 835-843 . |
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Abstract ：
稀贵金属对国民经济、国家安全和科技发展具有"四两拨千斤"的重要战略意义.稀贵金属是稀有金属和贵金属的统称.其中,稀有金属包括稀有轻金属(锂、铷、铯、铍)、稀有难熔金属(钛、锆、铪、钒、铌、钽、钼、钨)、稀有分散金属(镓、铟、铊、锗、硒、碲、铼)和稀有稀土金属(钪、钇和镧系元素).
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| GB/T 7714 | 衷水平 , 张福元 , 吴松全 . 稀贵金属富集与分离纯化专题 [J]. | 铜业工程 , 2024 , (4) : 前插5-前插6 . |
| MLA | 衷水平 et al. "稀贵金属富集与分离纯化专题" . | 铜业工程 4 (2024) : 前插5-前插6 . |
| APA | 衷水平 , 张福元 , 吴松全 . 稀贵金属富集与分离纯化专题 . | 铜业工程 , 2024 , (4) , 前插5-前插6 . |
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Abstract ：
铜是现代工业不可或缺的原材料,然而我国铜资源对外依存度高,是典型的“卡脖子”资源。铜主要通过火法冶炼铜精矿制得,冶炼过程渣量大、渣含铜量高达0.5%～5%,远高于我国铜矿的可采品位(0.2%)。因此,研究铜渣贫化回收铜的工艺对提升我国资源保障能力具有重要意义。基于铜/铜锍在渣中的赋存状态、铜损的主要形式,重点综述了现阶段铜渣贫化回收铜的工艺技术,包括火法贫化法、浮选法、湿法处理等,并对未来的研究重点进行了展望。目前,电炉贫化处理量大,技术成熟,但其通常使用煤炭等作为还原剂,由于其密度小于铜渣,反应时大多漂浮渣层表面并燃烧,反应不充分,也不利于大气环保。另外,工业上常使用金属铁棒还原炉底结瘤的磁铁矿,但其密度大于铜/铜锍,在渣液中沉降速度快,对渣层的还原不彻底。因此,开发环保、高效的还原剂逐渐成为火法电炉贫化研究的重点。浮选法是处理天然铜矿的常用手段,但铜渣存在硬度高、伴生关系复杂、粒度分布不均、微细粒多等浮选难点,同时铜渣高温浮选导致捕收剂失活的问题也亟待解决。在处理低品位铜渣时,湿法浸出是常用手段,但化学试剂和废液环保问题难以解决;生物浸出具有性质稳定、对环境无污染,且浸出后金属含量较低等优点,但其浸出周期长、效率低。根据目前贫化工艺的难点,对未来贫化工艺开发与优化进行了展望,如增加外场聚集四氧化三铁以改善铜/铜锍沉降环境、开发环保高效的火法贫化还原剂、探究还原剂对不同铜渣渣型的作用机制以及开发耐高温的铜渣浮选新药剂等。
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冰铜 冰铜 渣含铜 渣含铜 还原剂 还原剂 还原贫化 还原贫化 铜渣 铜渣
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| GB/T 7714 | 迟晓鹏 , 刘浩宇 , 夏俊 et al. 铜渣贫化回收铜的研究现状及展望 [J]. | 金属矿山 , 2024 , 11 (01) : 293-303 . |
| MLA | 迟晓鹏 et al. "铜渣贫化回收铜的研究现状及展望" . | 金属矿山 11 . 01 (2024) : 293-303 . |
| APA | 迟晓鹏 , 刘浩宇 , 夏俊 , 翁威 , 衷水平 . 铜渣贫化回收铜的研究现状及展望 . | 金属矿山 , 2024 , 11 (01) , 293-303 . |
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Abstract ：
高砷难处理金矿是目前重要的黄金来源之一，也是传统浮选法和浸出法面临的巨大挑战。印尼某金矿石含金14.6 g/t、含砷1.82%,该矿石为典型的高砷微细粒型难处理金矿石，自然金多分布于毒砂和闪锌矿间隙，少量包裹于脉石矿物中。该矿石的分选难点在于原矿中毒砂含量高、自然金裸露程度低、粒级以细粒和微粒为主，分选的重点在于降低砷含量、分离自然金和硫化矿。由于毒砂中存在着高含量的砷，会对选别造成不利影响，采用传统浮选工艺或全泥氰化工艺选别该矿石回收率较低，还会导致大量的砷富集于金精矿中，影响后续的冶炼过程。本试验重点研究了浮选—浮选尾矿氰化浸出工艺和氧化预处理—氰化浸出工艺，在浮选—浮选尾矿氰化浸出工艺中，为了增加细菌氧化的效率，先通过浮选对原矿进行富集得到金精矿，再进行细菌氧化处理，该方法在一定程度上降低了砷含量，使金精矿中的砷由5.98%降低至1.68%;在氧化预处理—氰化浸出工艺中，采用过硫酸钾(K_2S_2O_8)作为氧化剂来处理原矿，结果表明，过硫酸钾对于氧化分解矿石中的黄铁矿和毒砂有较好的效果，砷含量由1.82%降低至1.05%。综合考虑，最终确定过硫酸钾氧化预处理—氰化浸出工艺的效果更好，金的浸出率可达88.49%,金的总回收率为87.97%,尾矿中金含量降至1.01 g/t,实现了矿石中金的高效回收。研究结果可为此类难处理金矿的综合利用和回收提供参考和借鉴。
Keyword ：
氧化预处理 氧化预处理 氰化浸出 氰化浸出 细菌氧化 细菌氧化 高砷金矿 高砷金矿
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| GB/T 7714 | 邓哲元 , 李恩霖 , 施旭楷 et al. 印尼某金矿选矿试验研究 [J]. | 有色金属(选矿部分) , 2024 , (08) : 77-85 . |
| MLA | 邓哲元 et al. "印尼某金矿选矿试验研究" . | 有色金属(选矿部分) 08 (2024) : 77-85 . |
| APA | 邓哲元 , 李恩霖 , 施旭楷 , 丁辉 , 迟晓鹏 , 衷水平 . 印尼某金矿选矿试验研究 . | 有色金属(选矿部分) , 2024 , (08) , 77-85 . |
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Abstract ：
无氰亚硫酸盐电沉积金体系面临电流效率低、镀液稳定性差、循环周期短、镀层性能难以满足工业发展需求等问题。为了提高电流效率、镀液稳定性和镀层表面光泽度，改善电沉积金形貌及提高镀层性能，配制了亚硫酸金钠电镀液体系，通过添加不同质量浓度乙二胺（EDA）作为辅助添加剂，研究了EDA对镀液稳定性、电沉积产物表面形貌、元素组成和晶体晶面取向，以及金镀层光泽度、硬度和粗糙度的影响。采用电化学测试进一步研究EDA对溶液中Au~+行为的影响。结果表明：EDA使吸附Au~+的活性位点增加了2.8倍，同时增加了阴极表面的极化并促进晶粒细化，增强了Au(111）晶面的峰强度。EDA质量浓度为15 g/L时，电镀液能保存6个月以上，电流效率从54%提高到98%，金镀层表面均匀性、光泽度和硬度明显提高，镀层表面粗糙度、腐蚀速率明显降低，镀层综合性能最优。本研究有望为亚硫酸盐电镀体系开发新型高效添加剂提供借鉴，有助于推动电镀金行业的可持续发展。
Keyword ：
乙二胺 乙二胺 亚硫酸盐 亚硫酸盐 无氰电沉积金 无氰电沉积金 电化学 电化学 硬度 硬度 耐腐蚀性 耐腐蚀性
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| GB/T 7714 | 衷水平 , 徐婷钰 , 陈江濠 et al. 乙二胺添加剂对无氰亚硫酸盐体系电沉积金的影响 [J]. | 铜业工程 , 2024 , PageCount-页数: 11 (04) : 44-54 . |
| MLA | 衷水平 et al. "乙二胺添加剂对无氰亚硫酸盐体系电沉积金的影响" . | 铜业工程 PageCount-页数: 11 . 04 (2024) : 44-54 . |
| APA | 衷水平 , 徐婷钰 , 陈江濠 , 迟晓鹏 , 谭文 , 翁威 et al. 乙二胺添加剂对无氰亚硫酸盐体系电沉积金的影响 . | 铜业工程 , 2024 , PageCount-页数: 11 (04) , 44-54 . |
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Abstract ：
Due to the leakage of frequency spectrum caused by applying fast Fourier transform to the Moiré fringe image, it becomes challenging to achieve accurate 360° full-cycle measurements. A measurement method of full-cycle torsion angle based on Moiré fringe was proposed and a set of torsion angle measurement system was built. The Moiré fringe images with different widths were acquired by a CMOS camera at 1° intervals, and then the grating frequency spectrum information could be obtained by adopting fast Fourier transform (FFT). In addition, the frequency spectrum was corrected by the Hanning-window energy centrobaric method (HnWECM), and the real and effective information of torsion angle represented by Moiré fringe image could be obtained to achieve precision measurement of full-cycle torsion angle. Experimental results show that the system can quickly and accurately realize the full-cycle measurement of the torsion angle with the advantage of wide measurement range, and its maximum error rate is 0.243 3%. © 2024 Editorial office of Journal of Applied Optics. All rights reserved.
Keyword ：
fast Fourier transform fast Fourier transform Hanning-window energy centrobaric method Hanning-window energy centrobaric method Moiré fringe Moiré fringe torsion angle measurement torsion angle measurement
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| GB/T 7714 | Xu, L. , Zhang, Q. , Lin, J. et al. Precision measurement method of full-cycle torsion angle based on Moiré fringe; [基 于 莫 尔 条 纹 的 全 周 转 角 精 密 测 量 方 法] [J]. | Journal of Applied Optics , 2024 , 45 (3) : 644-651 . |
| MLA | Xu, L. et al. "Precision measurement method of full-cycle torsion angle based on Moiré fringe; [基 于 莫 尔 条 纹 的 全 周 转 角 精 密 测 量 方 法]" . | Journal of Applied Optics 45 . 3 (2024) : 644-651 . |
| APA | Xu, L. , Zhang, Q. , Lin, J. , Li, J. , Li, X. , Zhong, S. . Precision measurement method of full-cycle torsion angle based on Moiré fringe; [基 于 莫 尔 条 纹 的 全 周 转 角 精 密 测 量 方 法] . | Journal of Applied Optics , 2024 , 45 (3) , 644-651 . |
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