CRPS：建筑环境论文精选

以下中文内容翻译自原文，请以英文原文为准。

An atmospheric water electrolyzer for decentralized green hydrogen production

一种用于分散生产绿色氢气的大气水电解槽

印度科学教育与研究学院Musthafa Ottakam Thotiy教授团队报道了一种可再生能源驱动的石墨烯基大气水电解槽。从理论上讲，由于不需要超纯水供应和水运基础设施，该电解槽几乎可以放置在任何地方，为分散式绿色制氢提供了一个可行的方法。

/论文摘要/

超纯水和水运基础设施的必要性给可再生能源辅助电解水制绿色氢提出了巨大的挑战。而直接从大气中获取水或可成为一个决定性的解决方案，因为它可以随时提供约13千万亿升的纯净水。我们的研究表明，大气水电解的主要挑战与水质子传导膜的吸附动力学有关，即使是目前最先进的膜材料仍无法解决此问题。基于此，我们利用石墨烯氧化物质子导电膜实现了一种概念验证式大气水电解器，由于毛细管水冷凝和大量亲水官能团的存在，该膜比Nafion膜具有近3倍的水吸附动力学和10倍的水合数。在50 km/h的风速下，该电解槽直接从大气水的原料中输出近18 ml/h/cm²的绿色氢。由于该电解槽不需要水运基础设施，几乎可以放置在任何地方，这为分散式绿色制氢提供了机会。

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题目：An atmospheric water electrolyzer for decentralized green hydrogen production

URL：https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2021.100627 

Bio-inspired hydrogen-bond network for extraction of organometal micropollutants from water

仿生氢键网络用于从水中提取有机金属微污染物

中南大学林璋教授团队受蛋白质捕获无机金属自然现象的启发，设计出一种仿生OMC捕获阱，其对低浓度OMCs表现出近99.9%的优异提取效率。该效应可归因于金属配位氢键网络的多重增强，包括调控原子距离，配位环境以及配位距离。

/论文摘要/

有机金属化合物是一种新兴的环境微污染物，然而如何开发具有高亲和力的捕获材料，去除低浓度有机金属化合物仍然存在挑战。本文受蛋白质丰富的氢键增强其无机金属捕获这一自然现象的启发，在多羟基纳米纤维素上集成Zr配位中心，设计出一种仿生捕获阱（ZNC）。ZNC对低浓度有机砷的亲和力（1.99×10⁶ mg/L）极高，是已报道材料的十倍，且具有良好的萃取效率（>99.9%）。ZNC对其他有机金属（有机锡和有机磷）也具有类似的增强效应。这主要可归因于ZNC的高密度氢键网络，且其捕获能力可以通过调节锆原子距离、改变配位环境和缩短配位距离进一步增强。本文研究探讨了仿生氢键在有效去除废水中有机金属微污染物方面的潜在应用。

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题目：Bio-inspired hydrogen-bond network for extraction of organometal micropollutants from water

URL：https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2021.100625 

Passive day and night heating for zero energy buildings with solar-based adsorption thermal battery

基于太阳能的零能耗建筑被动式昼夜供暖吸附热池

来自上海交通大学王如竹教授团队对吸附储热技术进行了阶段性总结，并提出了其在建筑采暖应用中的发展潜力及面临的问题和挑战。此外，受太阳能驱动的特朗伯墙烟囱效应的启发，作者提出了一种从空气中取能实现超高能量密度的被动式太阳能吸附热池概念，并设计了一种具有昼夜连续运行、近零能耗、热舒适可控等特点的新型被动式太阳能供热系统。（来源：能源学人）

/论文摘要/

对于要实现碳中和目标的国家来说，建筑采暖是一个棘手的难题。被动式太阳能建筑供热技术（以特朗伯墙为代表）是一种很有前途的解决方案。然而，目前的集成蓄热技术并不能满足夜间持续供热的需求。吸附热电池（ATBs）具有超高的能量存储密度和可忽略不计的热损失，是一种很具有吸引力的替代技术。在此，我们总结了现阶段ATBs的先进技术，提出了未来面临的挑战，并对其在建筑采暖领域的未来应用进行了展望。受太阳能驱动的特朗伯墙烟囱效应的启发，我们提出了一个被动的ATB概念，旨在降低蓄热和释放过程中介质输送的能耗，并提供额外的湿度调控。基于这一概念，我们设计了一种可昼夜运行、零用电量且热舒适的被动式太阳能供热系统。

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题目：Passive day and night heating for zero energy buildings with solar-based adsorption thermal battery

URL：https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2021.100578 

Salt-solution-infused thin-film condenser for simultaneous anti-frost and solar-assisted atmospheric water harvesting

用于同时防霜和太阳能辅助大气集水的盐溶液灌注薄膜冷凝器

来自沙特阿卜杜拉国王科技大学的Noreddine Ghaffour教授团队设计了一种可成功应用于防霜的理性盐溶液灌注薄膜冷凝器。与传统方法相比，这种装置可以预期节省超过50%的能源。大气中的水可以在防冻过程中同时收集。

/论文摘要/

在许多应用场合下，霜都是不受欢迎的。以前的除霜方法要么是能源密集型的，要么是长期无效的。与此同时，霜又是一种宝贵的淡水资源，但其产能又受限于霜的固体形态和较长的积累周期。基于此，本文设计了一种盐溶液灌注的薄膜冷凝器（SSTFC），用于低能耗防冻且同时生产淡水。这种SSTFC是由一层用于盐溶液灌注的高渗透性下层以及一层超薄疏水顶层组成的，该顶层用于限制注入的溶液，并在不同的低温下将冷凝蒸气纳入底层溶液中。逐渐稀释的盐溶液可以被动运输，利用太阳能进行再生和淡水生产。再生盐溶液可以泵回SSTFC，以保证系统的连续运行。与传统方法相比，该装置可节约超过50%的能耗。

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题目：Salt-solution-infused thin-film condenser for simultaneous anti-frost and solar-assisted atmospheric water harvesting

URL：https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2021.100568 

A regulation strategy of sorbent stepwise position for boosting atmospheric water harvesting in arid area

介孔MOF吸湿调控新策略助力干旱地区空气取水

上海交通大学王如竹教授和葛天舒教授团队通过在吸附阶段引入冷却源的方法，提出了一种在不改变介孔MOF固有特性情况下实现其吸湿调控的新策略，使得环境相对湿度超出材料的工作湿度范围时也可以实现空气水收集。（来源：能源学人）

/论文摘要/

为缓解水资源短缺问题，许多为实现干旱气候条件下的吸附式大气集水（AWH）材料得以开发。然而目前的材料调控研究中，其针对材料的设计和修改都是对特定条件的妥协，有些甚至以牺牲材料的本征S形等温线为代价。受空气湿度调节方法的启发，本文通过引入内部冷源的方法，在不改变MOF固有特性情况下，提出了一种有效的阶跃点调控策略。在典型干旱气候条件下（25℃，相对湿度[RH]为30%)，冷却温度为14℃时，MIL-101（Cr）涂层的吸湿量可达0.13~1.05 g/g。阶跃点迁移机理得以阐明，且AWH装置的性能相比于无调节时得到了显著提升。该研究削弱了环境条件对于实际应用中的材料限制，并有望为下一代可扩展和可天气适应的AWH系统提供了广阔的应用前景。

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题目：A regulation strategy of sorbent stepwise position for boosting atmospheric water harvesting in arid area

URL：https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2021.100561 

Farm-waste-derived recyclable photothermal evaporator

一步碳化法制备稳定且可循环利用的太阳能光热蒸发器

美国东北大学郑义教授课题组报道了一种从天然丰富的农业废弃物中提取的炭化肥料光热蒸发器，其太阳光吸收率高，水分输送快且可高效脱盐。其在1个太阳辐照下即可实现高蒸发，且显示出可回收、耐用、经济、节能的太阳能驱动界面海水淡化的潜力。

/论文摘要/

界面光热转换蒸发系统正在成为一种极具前景的高效脱盐技术。尽管该领域成果颇丰，如何实现大量性能指标（例如快速蒸发，持久性，低成本和抗盐性）之间的平衡仍然存在挑战。本文研究证明了碳化后的粪便可以将98%的阳光转化为热量，而多孔的碳纤维网的强毛细性将水迅速泵送到蒸发界面。微通道内的盐扩散可有效防止盐分积累并确保快速排盐。基于此，这种生物质蒸发系统可在1个太阳辐照度下产生2.81 kg m^-2 h^-1的蒸发速率，且极耐酸碱。凭借上述优点以及其易于部署的特点，该装置为将农业废物转化为能源提供了一种高效和易于实施的方法，特别适合于发展中地区。

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题目：Farm-waste-derived recyclable photothermal evaporator

URL：https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2021.100549 

High-effificiency solar heat storage enabled by adaptive radiation management

华中科大研究团队开发智能百叶窗实现高效太阳热储存

华中科技大学周军教授联合段将将副教授课题组设计了可根据太阳波动而自主辐射管理的仿生光自适应薄膜（LAS），LAS将辐射热耗散降低了20倍以上，实现了高效太阳热储存。LAS还具有广泛的潜在应用前景，包括智能窗、自主机器人、光驱动马达等领域。(来源：Cell Press细胞科学) 

/论文摘要/

由于太阳能的间歇性，太阳能蓄热技术对于实现广泛的太阳能直接驱动的热相关应用十分重要。然而遗憾的是，高效的太阳能蓄热目前仍较难实现，因为热量会流失到周围环境，特别是通过辐射过程。基于此，本文提出了一种具有多层结构的生物启发光自适应快门（LAS），由于光热膨胀不匹配效应，它可以根据太阳光照波动自主地在开状态和关闭状态之间切换。因此，在集成了LAS的太阳能蓄热系统中，LAS控制入射和耗散的辐射，抑制了20倍的辐射散热，实现了近零净辐射散热的高效太阳能蓄热。此外，在3天的现场测试中，LAS可以将温度提高20℃。考虑到其出色的响应能力、可扩展的制造能力和广泛操作条件下的可行性，LAS为高效太阳能蓄热提供了一个有前途的辐射管理策略。

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题目：High-effificiency solar heat storage enabled by adaptive radiation management

URL：https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2021.100533 

Upcycling and catalytic degradation of plastic wastes

废弃塑料升级再造和催化降解研究进展

南开大学候其东助理研究员、鞠美庭教授总结了近年来废弃塑料升级再造和催化降解的研究进展，梳理了需要解决的关键问题，并展望了该领域的未来发展方向。(来源：X-MOL)

/论文摘要/

为处理塑料问题，研究人员开发了多种回收技术，但是这些技术在实践中却面临着相当大的经济和技术挑战。一个有吸引力的替代方案是升级回收，其目的是挖掘塑料垃圾的内在价值，进一步提升塑料垃圾的大规模估价。而处理这些无处不在的污染的另一项必要措施是降解不可回收塑料垃圾。基于此，本文综述了塑料废料转化为增值产品和不可回收塑料废料催化降解的研究进展。基于对传统回收技术和产品的研究，我们总结了塑料转化为高价值和高性能燃料、化学品和材料的最新设计和开发。随后，我们强调了催化降解塑料到环境良性或可降解产品和矿化成二氧化碳和水的进展。最后，我们对当前的挑战和机遇提出了自己的看法。

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题目：Upcycling and catalytic degradation of plastic wastes

URL：https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2021.100514 

Condensation frosting and passive anti-frosting

冷凝结霜和被动防结霜

香港城市大学王钻开机械工程讲座教授、大连理工马学虎教授合作揭露了冷凝结霜的过程，总结了近年来被动防霜的研究进展，并展望了该领域的未来发展方向。(来源：X-MOL)

/论文摘要/

2018年，极端寒冷天气袭击中国中部，造成重大经济损失；2021年德州电力危机涉及超过450万个美国家庭和企业，因为结霜或结冰。上述这些实例说明防结霜/防冻已成为现代社会的长期挑战。在过去的十年中，许多方法被用来实现防霜冻，包括主动法和被动法。由于主动防霜策略效率低、能耗大、操作繁琐，材料工程的蓬勃发展和先进的测量手段使被动防霜策略取得了长足的进步。本文综述了冷凝结霜以及被动防霜的研究进展，并对该领域进行了展望。作者旨在为广义的被动防霜提供一个全面的研究框架：从抑制冰成核到减少霜/冰附着，从纳米尺度到毫米尺度，从表面设计到材料选择。

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题目：Condensation frosting and passive anti-frosting

URL：https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2021.100474 

Optical approaches for passive thermal management in c-Si photovoltaic modules

c-Si光伏组件的光学被动式无热化设计

来自美国明尼苏达大学的Vivian E. Ferry教授团队聚焦入射子带隙光反射在光学被动式无热化设计中的机遇。通过结合光学、电气和热组件模拟，在1年真实的室外条件下计算出产生的余热的减少量和工作温度。这种方法允许确定光学被动式冷却—作为子带隙反射率和反射界面的函数的极限。

/论文摘要/

太阳能电池封装较高的工作温度会导致效率和模块寿命降低。在此，本文全面概述了在晶体硅模块的不同界面上，基于理想反射体和散射体对子带隙光排斥作用的光伏组件光学被动式无热化设计中的挑战和机遇，并讨论了在每个界面上的性能限制。研究发现，通过玻璃组件子带隙反射的年功率加权平均工作温度最容易降低，Al-BSF组件降低3.3 K，而100%子带隙反射的PERC组件降低2.9 K。对于Al-BSF（PERC）组件，电池界面的子带隙反射可降低2.2 K (1.8 K)，增加电池背面反射可降低1.2 K，而定向散射可降低1.5 K。

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题目：Optical approaches for passive thermal management in c-Si photovoltaic modules

URL：https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2021.100430 

Flexible amino acid-based energy harvesting for structural health monitoring of water pipes

水管道结构健康监测中的柔性氨基酸能量收集

商用压电传感器是现代技术中无处不在的一部分，但它所依赖的材料对环境造成了破坏。来自爱尔兰利默瑞克大学的Sarah Guerin教授团队验证了一种低成本、环保的压电传感器作为结构健康监测器，它可以检测水管中的渗漏，性能优于铅基陶瓷和有机聚合物。

/论文摘要/

现代商用压电材料多依赖于有毒的重元素，生物分子压电材料则提供了一种可替代选择，其廉价、无毒且可再生。然而目前，对这些环境友好晶体的实际应用还缺乏测试。基于此，本文验证了一种基于氨基酸的，可实时检测管道泄漏这一可持续取水的全球挑战的传感器。该多晶硅装置利用泄漏引起的振动与压电电压之间的关系，演示了数据-驱动决策识别退化管道。该器件的压电应变和电压常数分别为0.9 pC/N和60 mV m/N。在高流速和大泄漏尺寸的低介电薄膜中，可获得2V的峰值电压记录。甘氨酸晶体传感器比PVDF聚合物贴片具有更高的灵敏度。该传感器可以在测试的一系列泄漏尺寸范围内工作，且最严重泄漏状态的能量是健康管道的十多倍。

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题目：Flexible amino acid-based energy harvesting for structural health monitoring of water pipes

URL：https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2021.100434 

Electrocatalytic fuel cell desalination for continuous energy and freshwater generation

亚纳米孔碳材料使电容去离子技术直接用于高浓海水淡化

来自德国莱布尼茨新材料研究所 Volker Presser教授团队和华中科技大学冯光教授团队将实验工作与分子动力学模拟相结合，揭示了在没有使用离子交换膜的情况下，亚纳米孔（超微孔）在类似海水的摩尔强度下能够有效地进行电容去离子。在600 mM下的脱盐能力达到 12 mg/g，充电效率为 94%。电容脱盐的循环稳定性高，超过 200 次循环充电效率保持率为 97%。结合分子动力学模拟与实验数据，可以预测微孔与介孔碳材料在海水中的电容脱盐能力。这项工作打破了碳材了不能够进行海水的电容去离子的经验性认知，证实了亚纳米孔碳材用于海水电容去离子的可行性，并证明碳材料可以在高盐度环境具有离子选择性、高脱盐量和高电荷效率。（来源：能源学人）

/论文摘要/

先进的氢技术对现今工业化世界的脱碳作出了重要贡献。大规模的氢生产将受益于利用地球上海洋中丰富的可用水库。然而目前海水淡化技术仍存在能耗高、成本高、性能低等问题。基于此，本文报道了一种基于聚合物离子交换膜燃料电池的海水淡化技术。通过持续向细胞提供氢和氧，对于55-mL的储层，在40小时内可实现从初始值600 mM到160 mM的浓度下降。该装置在600 mM NaCl和替代海水中的脱盐率分别为18 g/m² /h和16 g/m² /h。此外，除去1 g NaCl，可产生67 mWh的电能。这项概念验证工作充分显示了利用氢作为能源载体的可持续燃料电池脱盐（FCD）的巨大应用前景。

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题目：Electrocatalytic fuel cell desalination for continuous energy and freshwater generation

URL：https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2021.100416 

Light manipulation using organic semiconducting materials for enhanced photosynthesis

利用有机半导体材料控制光照以增强光合作用

Agrivoltaics（农光一体）是将半透明有机太阳能电池（ST-OSCs）集成到温室建设中，利用半透明的光伏发电技术将光合生长与发电结合起来，这项技术不仅减少了温室的能源需求，而且还可以将专门用于能源生产或只用于作物生产的空间混合使用。来自卡尔加里大学的Jackie Zorz教授和Marc Strous教授团队利用光合藻类和光活性有机过滤器研究了这一概念。这些滤光片最终可以将光转化为电能（有机光伏）。滤光可以提高光合作用的效率。建模表明，这一农业光伏系统组合的电力输出增加。OPV的制造成本正在稳步下降，而它们的转换效率正在提高，这为OPV的商业运营打开了大门。（来源：CellPress细胞科学）

/论文摘要/

光合作用微生物，如藻类，是生物产品的来源。因为它们只需要阳光、水和二氧化碳就能生长，所以它们在未来有潜力减少二氧化碳的排放。然而，这些生物的低效生长问题仍然是实现上述减排问题所面临的一个挑战，其难点主要是在光合效率、光抑制和光模仿方面。基于此，本文提出了如何利用由有机共轭分子和有机光伏器件组成的半透明薄膜进行光过滤，以提高藻类的光合效率和有机光伏/藻类组合系统的总发电量。并利用实验数据拟合了在给定光强和光透过有机光伏装置的条件下预测藻类光合生长的光合模型。这项工作充分证明了通过结合光合生长和有机光伏发电构筑农光一体系统的可行性，并为探索这些技术的其他拓展应用提供了模板。

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题目：Light manipulation using organic semiconducting materials for enhanced photosynthesis

URL：https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2021.100390 

Balancing crop production and energy harvesting in organic solar-powered greenhouses

在有机太阳能温室中平衡作物生产和能量收集

在温室中添加半透明有机太阳能电池（ST-OSCs）可以减少它们的能源足迹，但也可能会影响植物的生长。来自北卡罗莱纳州立大学的Brendan T. O’ Connor教授团队证明了莴苣可在ST-OSCs下正常生长，即在不影响作物产量的温和气候条件下，可以实现无需额外供能的温室。此外，作者还考虑了太阳能、植物生长和气候控制之间的权衡。研究表明，活性层和电极的选择以及介质布拉格反射器的使用，为充分利用太阳光谱优化OSC-集成温室提供了广泛的光谱管理。（来源：CellPress细胞科学）

/论文摘要/

在温室结构中添加半透明有机太阳能电池（ST-OSCs），可以同时种植植物和发电，从而实现减少温室能源需求。因此，建立上述系统对植物生长和室内气候的影响，并优化系统的权衡是十分必要的。基于此，本文主要研究了在OSCs和系统相关设计下的植物生长。并评估了ST-OSC过滤器下红叶莴苣的生长情况，并比较了三种不同的OSC活性层对其透光率的影响。研究发现在这些盐含量过滤器下生长的生菜的鲜重和叶绿素含量没有显著差异。此外，OSCs通过器件设计和光学涂层为进一步的温室光热管理提供了机会。因此，OSCs可以影响植物生长、发电和温室热负荷，本文还对该设计交易空间进行了回顾和举例。

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题目：Balancing crop production and energy harvesting in organic solar-powered greenhouses

URL：https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2021.100381 

Hybrid concentrated radiative cooling and solar heating in a single system

“冰”与“火”之器：辐射制冷与太阳能集热一体机

来自纽约州立大学布法罗分校的甘巧强教授团队报道了集辐射制冷与光热转化为一体的新型装置。该团队利用光谱选择性反射镜对阳光的高吸收，将太阳能收集起来提供热能。与此同时，利用该反射镜在中红外波段高反射特性，将一块竖直放置的薄膜的两个表面的热辐射耦合至天空，实现更高效的辐射制冷。通过合理地结构设计，该工作突破了传统辐射制冷只能使用单面热辐射的局限，充分利用了薄膜热辐射体双面的辐射特性，实现了14度的降温以及超过270W/m²的局部制冷功率。与此同时，照射于整个系统的太阳光能量被最大限度的保留并得以利用，大幅度提高了整个系统的效率，将“天空”制冷和太阳能加热两种技术有机的结合在了同一个系统中。（来源：两江科技评论）

/论文摘要/

辐射制冷是一种新兴的可持续技术，不需要电力就能发挥作用。然而，要实现亚环境冷却，非期望的入射太阳能影响必须最小化。考虑到理想的黑体散热器在300k时的最大冷却功率密度为160w /m²。本文在此搭建了一种能够克服上述挑战的制冷系统筑，通过使用两个光谱选择性反射镜同时吸收入射阳光，其正中间的垂直辐射膜两个表面的热辐射同时被发射向天空。采用这种结构，垂直发射器的两侧可以同时使用，其垂直辐射膜在室温条件下可提供270W/m²的制冷功率。在标准大气压下，室内模拟环境中双面系统可以实现14℃的降温，室外测试中可以实现大于12℃的降温效果。

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题目：Hybrid concentrated radiative cooling and solar heating in a single system

URL：https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2021.100338 

Unlocking the Potential of Battery Storage with the Dynamic Stacking of Multiple Applications

利用多种应用的动态叠加解锁电池存储的潜力

在现有的技术、法规和经济条件下，在单一存储上同时进行多种应用的叠加是电池盈利运行的关键。来自德国慕尼黑工业大学的Stefan Englberger教授团队为动态多用途引入了一个优化框架，该框架考虑了具有不同功率和能源容量分配的表后和表前应用。

/论文摘要/

电池储能系统（BESS）为多种应用提供服务的能力，使其成为实现可持续能源转型的一项有前途的技术。然而，高昂的投资成本是BESS部署的一个相当大的障碍，目前几乎没有盈利的应用场景存在。基于此，本文研究表明通过利用应用程序的动态堆叠进入多个收入流，在当前的监管条件下可实现盈利运营。本文开发了一个多用途优化框架，该框架区分了表后和表前的应用，并考虑了在除能源容量分配外，如何分配电力容量的问题。该算法使用了基于集成退化模型的滚动地平线优化，并从一个德国固定锂离子电池获取了真实的实验数据。当峰值剔除与频率遏制储备相结合时，每一欧元投资的净现值为1.00，加上盘中连续市场的套利交易后，净现值为1.24。

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题目：Unlocking the Potential of Battery Storage with the Dynamic Stacking of Multiple Applications

URL：https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2020.100238 

Full Daytime Sub-ambient Radiative Cooling in Commercial-like Paints with High Figure of Merit

高价值商业涂料用于日间亚环境辐射冷却

辐射冷却是一种被动冷却技术，可以降低冷却成本和减缓全球变暖。最近的研究通常使用带有反光金属层的多层膜。来自美国普渡大学的阮修林教授团队成功利用低成本的单层颗粒基涂料成功实现了日间亚环境冷却。

/论文摘要/

辐射冷却是一种被动冷却技术，通过反射阳光并在天空窗口中发射辐射。虽然这种技术十分理想，但商业化的单层颗粒基体涂料的日间亚环境辐射冷却尚未实现。基于此，本文通过使用大带隙CaCO₃填料，高颗粒浓度60%和宽尺寸分布，证实了CaCO₃-丙烯酸涂料的日间亚环境辐射冷却能力。制得油漆显示出高达95.5%的太阳反射率，天空窗口的正常发射率为0.94。现场测试表明，冷却能力超过37 W/m²，正午时地表温度相比环境温度实现了超过1.7℃的温度下降。本文提出了一个RC数值，用来比较不同天气条件下的冷却性能。本文研发涂料的标准RC为0.49，具有最好的辐射冷却性能，同时也提供了方便的涂料形式，低成本，以及与商业涂料制造工艺的兼容性。

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题目：Full Daytime Sub-ambient Radiative Cooling in Commercial-like Paints with High Figure of Merit

URL：https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2020.100221 

Transparent and Flexible Thermal Insulation Window Material

透明柔性隔热窗材料

透明窗户能隔绝进入建筑物的红外光和热，有望降低能源消耗。来自美国纽约州立大学的Shenqiang Ren教授团队通过将空心壳网和光反射纳米粒子功能集成在柔性聚合物基体中，成功实现了热和红外辐射隔离。

/论文摘要/

透明窗户能够隔绝进入建筑物的红外光和热，有望降低能源消耗。然而，如何同时实现折射率的大调整、宽传输调制和近室温相变，是节能窗户材料的长期挑战。基于此，本文报道了一种由空心网络-纳米颗粒杂化而成的，可以隔热和红外辐射的功能梯度透明纳米复合材料。通过结合金属纳米粒子的反射率特性和空心壳网的隔热性能，可得ΔT为6.9℃，在3 W/cm²的光强下，等效冷却功率为396 W/m²。该柔性纳米复合材料片具有91.0%的高透明度，可见区低雾度，模量为160 MPa。这种梯度纳米复合材料结合了紫外线阻隔、可见光透明和红外光屏蔽，为节能建筑窗户的应用开辟了一条新途径。

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题目：Transparent and Flexible Thermal Insulation Window Material

URL：https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2020.100140 

Solar Cogeneration of Electricity with High-Temperature Process Heat

利用高温过程热量实现太阳能热电联产

为满足日益增长的净零能源和去温室气体的高温过程热应用需求，开发新技术迫在眉睫。来自美国纽约州立大学的Daniel S. Codd教授和Matthew D. Escarra教授团队开发了一种模块化杂化太阳能转换器，该转换器具有电力和蒸汽输出，可耦合聚光光伏和热技术，可以在更具有竞争力的成本下实现高效率。

/论文摘要/

并排安装的平板光伏和抛物线槽集热器消耗大量的空间且产生系统损耗高；而通过使用一个多功能的、频谱分裂的混合接收器，可以在一个高效的系统中同时产生电能和高温热。本文演示了一种基于太阳的传输聚光光伏/热（tCPV/T）系统性能，其在304个太阳（平均电池温度< 110℃）辐照下的总能源效率为85.1% ± 3.3%，电力功率为138 W，热水产出功率903 W（平均温度34℃，1.7 bar，峰值温度56℃），高温蒸汽输出功率1139 W（平均温度201℃，45bar，峰值温度248℃）。频谱分裂杂化接收器包含在透明的微通道水冷堆中，在GaAs衬底上使用了稀疏阵列的III-V三结太阳能电池，接着是一个结构流动路径的热接收器与加压水冷却。以2.72平方米的原型系统性能为例，其经济效益在不同的地方均具有与天然气生产的过程热量不相上下的市场竞争力。其在加州圣地亚哥安装的平均热量成本为0.03美元/千瓦时。

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题目：Solar Cogeneration of Electricity with High-Temperature Process Heat

URL：https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2020.100135 

Inhibiting Freeze-Thaw Damage in Cement Paste and Concrete by Mimicking Nature’s Antifreeze

模拟天然防冻剂抑制水泥砂浆和混凝土冻融损伤

微观气泡已被用于防止水泥膏体和混凝土的循环冻融损伤领域长达近一个世纪。来自美国科罗拉多大学博尔德分校的Wil V. Srubar III教授团队证明，一种可溶的、仿生的结冰聚合物能够有效抑制冰的再结晶和动态成冰，并在不引入空气的情况下赋予水泥膏体和混凝土抗冻融能力。

/论文摘要/

自20世纪30年代以来，以表面活性剂为基础的引气掺合剂（AEAs）被用于减轻水泥基材料的冻融损伤。然而这种方法虽然有效，其夹杂的空气间隙会削弱混凝土强度并增加其渗透性，进而增加了对多种其他形式的原位降解的敏感性。受大自然的启发，本文报道了一种可溶解的仿生防冻聚合物，它具有冰重结晶抑制（IRI）和动态冰成形（DIS）活动，可以有效防止水泥浆体和混凝土中因冰晶生长造成的损害。本文首次报道了聚乙二醇接枝聚乙烯醇（PEG-PVA）在高pH混凝土孔隙介质溶液中模拟天然冰结合蛋白的显式IRI和DIS活性。此外，本文还报道了在水泥膏体和混凝土中添加PEG-PVA可以在不夹带空气的情况下防止冻融损伤。综上所述，本文发展了一种AEAs的替代方法，可用于防止胶凝材料中因冰晶生长造成的破坏。

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题目：Inhibiting Freeze-Thaw Damage in Cement Paste and Concrete by Mimicking Nature’s Antifreeze

URL：https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2020.100060 

Flexible Blue-Light Fiber Amplififiers to Improve Signal Coverage in Advanced Lighting Communication Systems

灵活的蓝光光纤放大器用于改善先进照明通信系统中的信号覆盖

目前可见光通信（VLC）面临的挑战主要包括信号衰减和衰落控制。基于此，来自葡萄牙德威罗大学的Rute A.S. Ferreira教授团队提出了一种用于先进VLCs的紧凑、灵活的光纤放大器，提高了通信的可靠性。他们在前置放大器和中继节点场景中进行了演示，并在现实环境中进行了仿真。

/论文摘要/

基于白光二极管的可见光通信（VLC）因其可在室内环境中提供高比特率的数据通信而引起了人们的广泛关注。而目前限制VLC系统扩展的重要挑战之一就是信道衰减和多径衰落。基于此，本文发展了一个集成了光放大器的先进VLC系统，以克服信道损害，并提供高比特率覆盖。该光放大器是一种掺杂在双脲基有机-无机杂化材料中的聚芴基荧光团基柔性光纤。光学放大器在前置放大和中继节点场景下进行了演示，最大增益分别为5.9±0.2 dB以及3.7±0.2 dB，充分证明了本文所提出的方法是一种有前景的低成本VLCs解决方案。此外，数值模拟显示，在一个真实的环境中，使用现有的照明基础设施，在没有额外成本的情况下，覆盖面积提高了207%。

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题目：Flexible Blue-Light Fiber Amplififiers to Improve Signal Coverage in Advanced Lighting Communication Systems

URL：https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2020.100041