额,那就只能先提取一定量的精子,然后基因检测,检测后再人工受精咯,现在的技术都知道生的孩子是男是女了,只是不能告诉父母,怕重男轻女,只有特殊的有某些伴性遗传病的才能知道性别选择孩子的性别降低患病率。
如何生男孩生男孩,通常采取最“自然的饮食控制”,选择“碱性宫颈液最丰富的排卵期前”指导同房怀孕。成功率挺高的,但是成本很高。最需要的是耐心和医院的配合。男孩“难产”。再说了,容易生女人的体质,不经过一番努力也不一定能轻易达到理想的目标。所以一定要持之以恒,才能出精品。首先,每个月月经第十二天去医院检查是必要的。医生应该取宫颈分泌物。在显微镜下观察有无蕨齿结晶现象及其数量、透明度等。需要三个月才能找到三次排卵。前两次是由最丰富的发现和完全消失。只有这样才能判断什么时候是生男孩的最佳时机,然后从第三次开始准备怀孕。大概需要1-2个月才能怀孕。准备怀孕(从第三个月开始)。月经初潮要饮食(女性吃碱性食物,男性多吃肉和鱼)。然后按照医生的指示互相做爱(一个月只有一次)。男性应在预定排卵日前一周禁欲,多吃肉。男性诀窍:(1)从预定怀孕前两个半月开始,丈夫多吃肉,妻子多吃蔬菜。(2)在预定排卵日前一周左右进行性生活,然后禁欲至排卵日。(3)性生活前用小苏打水冲洗阴道。(4)性交时在子宫颈深处射精(5)妻子在性交时达到高潮。(6)如果分离XY精子,人工受孕,有80%的机会生男孩。能够操纵胎儿的性别一直是人类潜在的愿望。出于性别平等、人类尊严和人类生态平衡的考虑,正统医学人士不愿公开谈论,以免受到批评。选择后代性别的原因有很多,不言而喻。东方民族普遍,西方民族或多或少存在。我们可以从许多民间偏方和替代医学中了解到,这些偏方和替代医学深受男孩和女孩的欢迎。我们不敢谈人类性别的控制。但是,无论畜牧业还是水产业,能够控制动物繁殖的性别是非常重要的。奶农需要奶牛产奶,蛋农需要母鸡下蛋。因此,在畜牧业和水产养殖业中对种系性别的选择和控制的研究受到了相当的重视。由于人工繁殖技术的共性,对动物的研究在人类身上可以有一定程度的引用。如何控制人工饲养动物的性别?第一种方法是从精液中人工分离出男性精子(带有Y染色体)或女性精子(带有X染色体)。可靠的办法是用精密细胞分析仪把精液分成两部分:男性精子多的部分和女性精子多的部分。如果需要女性后代,可用女性精子进行人工授精或体外受精,反之亦然。第二种方法是先取出精子和卵子,在体外受精后,当胚胎适合切片时,切开胚胎的透明带,取出几个细胞鉴定胚胎的性别,然后选择所需性别的胚胎,植入怀孕动物的子宫内发育。这样也可以控制后代的性别,鉴定胚胎细胞性别有两种方法:?头晕目眩?胚胎细胞染色体的组合由FISH确定。?j-链式反应法(PCR)用于扩增和分析胚胎细胞染色体上的特定序列来确定性别。由于动物种类不同,这两种方法具有不同的适用性。可以帮助生男孩和女孩的辅助生殖技术(ART)的方法类似于畜牧业中使用的方法。简而言之,精子分离加人工授精或胚胎切片以及胚胎细胞染色体鉴定和选择性植入。对于精子分离,埃利希白蛋白xy精子分离法是最简单、最常用的方法。近二十年来,许多医学研究发现,这种分离方法并不能有效分离X或Y精子,效果存疑。细胞分析仪理论上应该可以分离X或Y精子,但临床上还没有提出应用报告,所以目前还没有简单可行的方法分离X(雌性)或Y(雄性)精子。目前确定男孩女孩可控生育的方法是胚胎切片鉴定,即体外受精(IVF)。当胚胎分裂为六至八个细胞时,将一个或两个胚胎细胞切片,通过荧光原位杂交染色或聚合酶链反应鉴定胚胎的性别,然后选择性地将其植回子宫着床。其实胚胎性别鉴定使用的技术就是胚胎植入前的基因诊断技术,胚胎性别鉴定也是基因诊断的一种,可以应用于伴性遗传疾病。例如,血友病是一种伴性遗传疾病,大多数患者是男性。因此,拥有基因的女性可以选择通过这项技术生下女性,以避免生下患病的男性。随着试管婴儿技术和胚胎显微操作技术的发展,胚胎基因诊断技术逐渐萌芽。目前有一些单基因异常的遗传病,可以通过单个胚胎细胞或极体检测出来,从而选择正常的卵子或胚胎来繁育下一代。胚胎植入前基因诊断技术将优生保健的实施从怀孕提前到卵子受精或胚胎植入前后。随着医学科技的发展,会有更多的遗传病可以通过胚胎切片诊断早期确诊,避免将患病基因遗传给下一代。但是,生男生女并不是这个科技发展的目的。
应该现在还没有吧,要有也是试管婴儿那种
1.1 锂钠同族,物化性质有类似之处
锂、钠、钾同属于元素周期表ⅠA 族碱金属元素,在物理和化学性质方面有相似之处,理论上都可以作为二次电池的金属离子载体。
锂的离子半径更小、标准电势更高、比容量远远高于钠和钾,因此在二次电池方面得到了更早以及更广泛的应用。
但锂资源的全球储量有限,随着新能源 汽车 的发展对电池的需求大幅上升,资源端的瓶颈逐渐显现,由此带来的锂盐供需的周期性波动对电池企业和主机厂的经营造成负面影响,因此行业内部加快了对资源储备更加丰富、成本更低的电池体系的研究和量产进程,钠作为锂的替代品的角色出现,在电池领域得到越来越广泛的关注。
1.2 综合性能优于铅酸电池,能量密度是短板
钠离子电池与锂离子电池工作原理类似。与其他二次电池相似,钠离子电池也遵循脱嵌式的工作原理,在充电过程中,钠离子从正极脱出并嵌入负极,嵌入负极的钠离子越多,充电容量越高;放电时过程相反,回到正极的钠离子越多,放电容量越高。
能量密度弱于锂电,强于铅酸。
在能量密度方面,钠离子电池的电芯能量密度为100-160Wh/kg,这一水平远高于铅酸电池的30-50Wh/kg,与磷酸铁锂电池的120-200Wh/kg相比也有重叠的范围。
而当前量产的三元电池的电芯能量密度普遍在200Wh/kg以上,高镍体系甚至超过 250Wh/kg,对于钠电池的领先优势比较显著。
在循环寿命方面,钠电池在3000次以上,这一水平也同样远远超出铅酸电池的300次左右。
因此,仅从能量密度和循环寿命考虑,钠电池有望首先替代铅酸和磷酸铁锂电池主打的启停、低速电动车、储能等市场,但较难应用于电动 汽车 和消费电子等领域,在这两大领域锂电仍将是主流选择。
安全性高,高低温性能优异。
钠离子电池的内阻比锂电池高,在短路的情况下瞬时发热量少,温升较低,热失控温度高于锂电池,具备更高的安全性。因此针对过 充过 放、短路、针刺、挤压等测试,钠电池能够做到不起火、不爆炸。
另一方面,钠离子电池可以在-40 到80 的温度区间正常工作,-20 的环境下容量保持率接近90%,高低温性能优于其他二次电池。
倍率性能好,快充具备优势。
依赖于开放式3D结构,钠离子电池具有较好的倍率性能,能够适应响应型储能和规模供电,是钠电在储能领域应用的又一大优势。
在快充能力方面,钠离子电池的充电时间只需要10分钟左右,相比较而言,目前量产的三元锂电池即使是在直流快充的加持下,将电量从20%充至80%通常需要30分钟的时间,磷酸铁锂需要45分钟左右。
2.1 资源端:克服锂电瓶颈
锂电池面临资源瓶颈,钠资源相对丰富。锂的地壳资源丰度仅为0.0065%。
根据美国地质调查局的报告,随着锂矿资源勘探力度增加,2020年全球锂矿储量提高到 2100万吨锂金属当量(折合碳酸锂1.12亿吨),同比增长23.5%;若按照每辆电动车使用50kg碳酸锂测算且不考虑碳酸锂的其他下游市场,当前锂储量仅能够满足20亿辆车的需求,因此存在资源端的瓶颈。
分区域看,全球主要锂矿资源国锂储量均有不同程度的提高,澳大利亚和中国增加较多,其中澳大利亚锂储量由2019年的280万吨提高到470万吨锂金属当量,而2020年中国锂储量则大幅提升50%至150万吨锂金属当量。
总体来看,智利和澳大利亚仍为全球前两大锂资源拥有国,2020年分别约占全球锂资源储量的43.8%和22.4%。
与之相比,钠资源的地壳丰度为2.74%,是锂资源的440倍,同时分布广泛,提炼简单,钠离子电池在资源端具有较强的优势。
锂价上涨带来企业成本端的扰动。
从短期来看,由于2021年开始锂的需求增长,而上游锂矿供给有所收缩以及去库存,锂矿以及锂盐价格在2020年见底,2021年上半年价格回升幅度较大;从长期来看,锂资源存在产能瓶颈引发市场对于锂价中枢上移的预期。
对于企业来说,长期稳定的原材料价格对于自身的正常经营意义重大,锂价的持续上涨可能加速企业寻找性价比更高的替代品的进程。
中国锂资源对外依存度较高。
中国锂矿主要分布在青海、西藏、新疆、四川、江西、湖南等省区,形态包括锂辉石、锂云母和盐湖卤水。
受制于提锂技术、地理环境、交通条件等客观因素,长期以来中国锂资源开发较慢,主要依赖进口;近年来随着下游需求增长以及技术进步,中国锂资源开发进度有所加速。
在不考虑库存下,2020年中国锂行业对外资源依赖度超70%,维持较高水平。
发展钠离子电池具备战略意义。
中国大力发展新能源 汽车 的目的除了降低碳排放、解决环境问题之外,减少对传统化石燃料的进口依赖也是重要原因之一。
因此,若不能有效解决资源瓶颈问题,发展电动车的意义就会打一定折扣。
除了锂资源外,锂电池其他环节如钴和镍也面临进口依赖以及价格大幅波动的难题,因此发展钠离子电池具备国家层面的战略意义。
2020年,美国能源部明确将钠离子电池作为储能电池的发展体系;欧盟储能计划“电池 2030”项目将钠离子电池列在非锂离子电池体系的首位,欧盟“地平线2020研究和创新计划”更是将钠离子材料作为制造用于非 汽车 应用耐久电池的核心组件重点发展项目;国内两部委《关于加快推动新型储能发展的指导意见》提出坚持储能技术多元化,加快飞轮储能、钠离子电池等技术开展规模化试验示范。
钠离子电池已经受到越来越多国家的关注和支持。
2.2 材料端:凸显成本优势
正极材料
正极材料使用钠离子活性材料,选择呈现多样化。
正极材料是决定钠离子电池能量密度的关键因素,目前研究和有量产潜力的材料包括过渡金属氧化物体系、聚阴离子(磷酸盐或硫酸盐)体系、普鲁士蓝(铁氰化物)体系三大类。
过渡金属氧化物为当前正极材料主流选择。
层状结构过渡金属氧化物2(M 为过渡金属元素)具有较高比容量以及其与锂电池的正极材料在合成以及电池制造方面的许多相似性,是钠离子电池正极材料有潜力得到商业化生产的主流材料之一。
然而,层状结构过渡金属氧化物在充放电过程中易发生结构相变,在长循环和大电流充放电中容量衰减严重,使其具有较低的可逆容量及较差的循环寿命。
常见的改善手段主要有体相掺杂、正极材料表面包覆等。
中科海钠采用了P2型铜基层状氧化物(P2-Na0.9Cu0.22Fe0.3Mn0.48O2),显著提升正极材料的容量水平,并且电池能量密度达到145Wh/kg;
钠创新能源采用的O3型铁酸钠基三元氧化物(O3-NaFe0.33Ni0.33Mn0.33O2)具有较高的克容量(超过130mAh/g)和良好的循环稳定性;
英国Faradion公司采用镍基层状氧化物材料,电池能量密度超过140Wh/kg。
磷酸钒钠是研究的主流方向之一。
聚阴离子型化合物 , Na[() ] (M 为可变价态的金属离子如Fe、V等,X为P、S等元素),具有较高电压、较高理论比容量、结构稳定等优点,但电子电导率低,限制了电池的比容量和倍率性能。
目前业界研究最多材料的主要包括磷酸铁钠、磷酸钒钠、硫酸铁钠等,并通过碳包覆以及参入氟元素提升导电性以及容量。
钠创新能源将磷酸钒钠作为重点研发的钠电池正极材料之一,中科院大连物化所已实现三氟磷酸钒钠的高效合成和应用。
普鲁士蓝材料具有更高的理论容量。
普鲁士蓝类材料,Na[()6] (为 Fe、Mn、Ni 等元素)具有开框架结构 , 有利于钠离子的快速迁移;理论上能够实现两电子反应,因此具有高的理论容量。
但在制备过程中存在结构水含量难以控制等问题,并且容易发生相变以及与电解质产生副反应导致循环性能变差。
辽宁星空钠电致力于 Na1.92FeFe(CN)6的产业化研究,理论容量高达170mAh/g; 宁德时代采用普鲁士白(Nan[Fe()6])材料,创新性地对材料体相结构进行电荷重排,解决了普鲁士白在循环过程中容量快速衰减这一核心难题。
钠离子电池在材料端拥有显著的成本优势。
由于碳酸钠价格远低于碳酸锂,并且钠离子电池正极材料通常使用铜、铁等大宗金属材料,因此正极材料成本低于锂电池。
根据中科海钠官网数据,使用NaCuFeMnO/软碳体系的钠电池的正极材料成本仅为磷酸铁锂/石墨体系的锂电池正极材料成本的40%,而电池总的材料成本较后者降低 30%-40%。
负极材料
钠离子电池负极材料主要包括碳基材料(硬碳、软碳)、合金类(Sn、Sb等)、过渡金属氧化物(钛基材料)和磷酸盐材料等。
钠离子半径大于锂离子,难以嵌入石墨类材料,因此锂电池传统的石墨负极并不适用于钠电池。
合金类普遍体积变化较大,循环性能较差,而金属氧化物和磷酸盐材料容量普遍较低。 无定形碳为钠电池主流材料。
在已报道的钠离子电池负极材料中,无定型碳材料以其相对较低的储钠电位,较高的储钠容量和良好的循环稳定性等优点而成为最具应用前景的钠离子电池负极材料。
无定型碳材料的前驱体可分为软碳和硬碳前驱体,前者价格低廉,在高温下可以完全石墨化,导电性能优良;后者价格较高(10-20万元/吨),在高温下不能完全石墨化,但其碳化后得到的碳材料储钠比容量和首周效率相对较高。
以亚烟煤、烟煤、无烟煤为代表的煤基材料具有资源丰富、廉价易得、产碳率高的特点,采用煤基前驱体制备出的钠离子电池负极材料,储钠容量约220mAh/g,首周效率可达80%,是目前最具性价比的钠离子电池碳基负极材料;但该类材料存在微粉多、振实密度低、形状不规则等特性,在电芯生产过程中不利于加工。
中科海钠以亚烟煤、褐煤、烟煤、无烟煤等煤基材料为主体,沥青、石油焦、针状焦等软碳前驱体为辅材,提出一种能够改善煤基钠离子电池负极材料的加工性能和电化学性能的方法,制备工艺简单、成本低廉,能够得到微粉含量低、振实密度高的电池负极材料。
宁德时代开发了具有独特孔隙结构的硬碳材料,其具有易脱嵌、优循环的特性;比容量高达350mAh/g,与动力类石墨水平相当。
电极集流体皆为铝箔,成本更低。
在石墨基锂离子电池中,锂可以与铝反应形成合金,因此铝不能用作负极的集流体,只能用铜替代。
钠离子电池的正负极集流体都为铝箔,价格更低;根据中科海钠官网数据,使用 NaCuFeMnO/软碳体系的钠电池的集流体(铝-铝)成本仅为磷酸铁锂/石墨体系的锂电池集流体(铝-铜)成本的20%-30%。
集流体是除正极外,材料成本与锂电池差异最大的环节。
电解液
和锂离子电池相似,钠离子电池电解质主要分为液体电解质、固液复合电解质和固体电解质三大类。
一般情况下 , 液体电解质的离子电导率高于固体电解质。
在溶剂层面,酯类和醚类电解液是最常用的两种有机电解液,其中酯类电解液是锂离子电池体系的主要选择,因为其可以有效地在石墨负极表面进行钝化且高电压稳定性优于醚类电解液。
对于钠离子电池:
首先,目前主流的研发机构依然沿用了酯类溶剂,如PC、EC、DMC、EMC等,针对不 同的正负极和功能配方有所不同,且 PC 的用量占比高于锂电池;
其次,由于在醚类电解液中钠离子和醚类溶剂分子可以高度可逆地发生共插层反应,且有效地在负极材料表面构建稳定的电极/电解液界面,所以受到越来越广泛的关注和研究;
最后,水系电解液也是新的研究领域之一,以水为电解液溶剂替代传统有机溶剂,更加环保安全且成本低。
在电解质层面,锂盐将换成钠盐,如高氯酸钠(NaClO4)、六氟磷酸钠(NaPF6)等。
在添加剂层面,传统通用添加剂体系没有发生明显变化,如FEC在钠离子电池中依然被广泛应用。
其他
隔膜方面,钠离子电池和锂电池技术类似,对孔隙率的要求或有一定差异。
外形封装方面,钠离子电池也包括圆柱、软包和方形三种路线。
根据各家官网显示,中科海钠主要为圆柱和软包路线,钠创新能源则三种技术路线都有。
设备工艺方面,与锂电池区别不大,有利于钠电池沿用现成设备和工艺快速投入商业化生产。
规模化生产后成本有望低于0.3元/Wh。
当前由于产业链缺乏配套、缺乏规模效应,钠离子电池的实际生产成本在1元/以上;政策的支持和龙头企业大力推广有望加速产业化进程,若达到当前锂电池的市场体量,成本有望降至0.2-0.3元/Wh,与锂电池相比具备优势。
3.1 钠离子电池重回舞台,研究热度升温
钠离子电池的研究始于1970年左右,最初与锂离子电池都是电池领域科学家研究的重点方向。
20世纪80年代,锂离子的正极材料研究首先取得突破,以钴酸锂为代表,和由石墨构成的负极材料组合,让锂电池获得了极佳的性能;让两者真正分野的是索尼在1991年成功将锂电池商用化并首先应用于消费电子领域。
锂电池商用化的顺利进行反向抑制了钠离子电池技术路线的发展,当时商用的锂离子电池循环寿命能达到钠离子电池的10倍左右,两种电池的产品性能表现相去甚远,锂离子电池获取了科学家和资本、产业的绝对关注。
2010年之后,由于大规模储能市场的场景逐渐清晰以及产业界对未来锂资源可能面临供给瓶颈的担忧,钠离子电池重新进入人们的视野。
之后十年时间,全球顶尖的国家实验室和大学先后大力开展钠离子电池的研发,部分企业也开始跟进。
包括国际代表Faradion公司、国内代表机构中科海钠和钠创新能源以及锂电池代表企业宁德时代等。
Faradion英国牛津大学主导的Faradion公司成立于2011年,是全球首家从事钠离子电池研究的公司,15年开发出电池系统,材料为层状金属氧化物和硬碳体系。
之后多个国家也成立了相关机构和公司,例如法国科学院从15年开始开发磷酸钒钠电池,夏普北美研究院几乎同时开发长循环寿命的钠电池。
中科海钠
中科海钠成立于2017年,是国内首家专注于钠离子电池研发的公司,公司团队主要来自于中科院物理化学研究所。
2017年底,中科海钠研制出48V/10Ah钠离子电池组应用于电动自行车;2018年9月,公司推出首辆钠离子电池低速电动车;
2019年3月,公司自主研发的30kW/100kWh钠离子电池储能电站在江苏省溧阳市成功示范运行;2020年9月,公司钠离子电池产品实现量产,产能可达30万只/月;
2021年3月,公司完成亿元级 A 轮融资,用于搭建年产能2000吨的钠离子电池正、负极材料生产线;2021年6月,公司全球首套1MWh钠离子电池储能系统在山西太原正式投入运营。
在材料体系方面,正负极材料分别选用成本低廉的钠铜铁锰氧化物和无烟煤基软碳,电芯能量密度已接近 150 Wh/kg, 循环寿命达4000次以上,产品主要包括钠电池以及负极、电解液等配套材料。
钠创新能源
钠创新能源诞生于2018年,由上海电化学能源器件工程技术研究中心、上海紫剑化工 科技 有限公司和浙江医药股份有限公司共同发起成立,技术团队主要来自于上海交通大学。
2019年4月,正极材料中试线建成并满负荷运行;2020年10月,公司二期生产规划基地建设;2021年7月,公司与爱玛电动车联合发布电动两轮车用钠离子电池系统。
在材料体系方面,公司在铁酸钠基三元氧化物方面研究较为深入,产品主要包括钠电池以及铁基三元前驱体、三元材料、钠电电解液等。
宁德时代
宁德时代从2015年开始研发钠离子电池,研发队伍迅速扩大;2020年6月,公司宣布成立21C创新实验室,中短期主要方向为锂金属电池、固态锂电池和钠离子电池;
2021年7月,公司推出第一代钠离子电池,采用普鲁士白/硬碳体系,单体能量密度高达 160Wh/kg;常温下充电15分钟,电量可达80%以上;
在-20 C低温环境中,也拥有90%以上的放电保持率;系统集成效率可达80%以上,热稳定性远超国家强标的安全要求;
公司表示下一代钠离子电池能量密度研发目标是200Wh/kg以上。
在系统创新方面,公司开发了 AB 电池系统解决方案,即钠离子电池与锂离子电池两种电池按一定比例进行混搭,集成到同一个电池系统里,通过BMS精准算法进行不同电池体系的均衡控制。
AB电池系统解决方案既弥补了钠离子电池在现阶段的能量密度短板,也发挥出了它高功率、低温性能好的优势;以此系统结构创新为基础,可为锂钠电池系统拓展更多应用场景。公司已启动相应的产业化布局,计划2023年形成基本产业链。
3.2 剑指储能和低速车市场,潜在市场空间大
预计2025年钠离子电池潜在市场空间超200GWh。
根据上文分析,钠离子电池有望率先在对能量密度要求不高、成本敏感性较强的储能、低速交通工具以及部分低续航乘用车领域实现替代和应用。
暂不考虑电池系统层面的改进(如锂钠混搭)对应用场景的拓展,2020年全球储能、两轮车和A00车型装机量分别为14/28/4.6GWh,预计到2025年三种场景下的电池装机量分别为180/39/31GWh,对应2025年钠离子电池潜在市场空间为250GWh。
钠离子电池作为二次电池重要的技术路线之一,在当前对上游资源紧缺度和制造成本的关注度逐步升温的情况下,凭借资源端和成本端的优势重新得到市场的广泛关注。
但由于钠离子电池本身能量密度较低且提升空间有限,因此在行业内更多地扮演新能源细分领域替代者的角色,有望率先在对能量密度要求不高、成本敏感性较强的储能、低速交通工具以及部分低续航乘用车领域实现替代和应用,对中高端乘用车市场影响十分有限。
在龙头企业的推动下,钠离子电池的产业化进程有望加速。
行业公司:
1)布局钠离子电池相关技术的传统电池和电池材料企业。
尽管技术路线有差异,但传统的锂电龙头企业在资金和研发方面优势明显,对各种技术路线具有较高的敏感性,对钠离子电池相关技术也多有布局。
宁德时代、鹏辉能源,公司在钠电领域皆保持长期的研发投入,后者预计21年年底电池量产;杉杉股份、璞泰来、新宙邦,关注欣旺达、容百 科技 、翔丰华,上述公司在钠电池或材料领域皆有专利或研发布局。
2)投资钠离子电池企业的公司。
华阳股份,公司间接持有中科海钠1.66%的股权;浙江医药,公司持有钠创新能源40%的股权。
3)产业链重塑带来的机会。
钠离子电池的起量将带动正负极、电解液锂盐技术路线的变更,新的优秀供应商将脱颖而出。
华阳股份,公司与中科海钠既有股权关系,又有业务合作,生产的无烟煤是海钠煤基负极的重要原料之一,并且与后者合资建设正负极材料项目;中盐化工、南风化工,公司具备上游钠盐储备。
1)钠离子电池技术进步或成本下降不及预期的风险:
钠离子电池的产业化还处于初期阶段,若技术进步或者成本改善的节奏慢于预期,将影响产业化进程,导致其失去竞争优势。
2)企业推广力度不及预期的风险:
当前由于规模较小、产业链缺乏配套,钠电池生产成本较高,其规模化生产离不开龙头企业的大力推广;若未来企业的态度软化,将影响钠电池产业化进程。
3)储能、低速车市场发展不及预期的风险:
钠离子电池主要应用于储能和低速车等领域,若下游市场发展速度低于预期,将影响钠电池的潜在市场空间。
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报告属于原作者,我们不做任何投资建议!
作者:平安证券 朱栋 皮秀 陈建文 王霖 王子越
报告原名:《电力设备行业深度报告:巨头入场摇旗“钠”喊,技术路线面临分化 》
钠电池的缺点和不足有寿命短、放电快。
钠离子电池是一种二次电池(充电电池),主要依靠钠离子在正极和负极之间移动来工作,与锂离子电池工作原理相似。2018年12月,南京理工大学夏晖教授与中外团队合作,首创结构设计和调控方法,在锰基正极材料研究方面取得重要进展。
钠离子电池研究最早开始于上世纪八十年代前后,早期被设计开发出来的电极材料如MoS2、TiS2以及NaxMO2电化学性能不理想,发展非常缓慢。寻找合适的钠离子电极材料是钠离子储能电池实现实际应用的关键之一。
2010年以来,根据钠离子电池特点设计开发了一系列正负极材料,在容量和循环寿命方面有很大提升,如作为负极的硬碳材料、过渡金属及其合金类化合物,作为正极的聚阴离子类、普鲁士蓝类、氧化物类材料。
特别是层状结构的NaxMO2(M= Fe、Mn、Co、V、Ti)及其二元、三元材料展现了很好的充放电比容量和循环稳定性。
中药复方化学成分的研究进展摘要:综述了中药复方化学成分的研究成果与进展,包括有效化学成分的定性与定量、全方化学成分的提取分离与鉴定、复方活性部位与有效成分的药理追踪等。 中药复方是中医治病的主要临床应用形式,复方中的化学成分是中药发挥药效作用的物质基础。进行复方化学成分的研究,在阐明中医的方药理论,揭示中药的配伍规律和作用机制,优化制剂工艺,制定质控标准,实现中医药现代化并走向国际市场等方面均具重要意义。笔者就中药复方化学成分的研究进行综述,以供参考。 1研究方法与途径 迄今,中药复方化学成分的研究,无论在思路还是在技术与方法等诸方面仍处探索阶段,不少作者提出了一些有意义的观点和构思,如余亚纲的中药复方化学成分系统分离与鉴定的三元设计方案〔1〕,薛燕等提出的中药复方多成分经多途径协同作用的霰弹理论〔2〕以及周俊的中药复方天然组合化学库与多靶作用机制〔3〕等,这些对于如何开展中药复方化学成分的研究工作具有一定的启发和参考价值。关于中药复方化学成分的研究方法与途径,目前可归纳成如下3个方面:1)以单味药有效成分为指标,对全方制剂进行定性与定量。2)采用植化方法对全方化学成分进行系统提取、分离和鉴定。 3)以药效为标准追踪复方活性部位与有效成分。 2以单味药有效成分为指标定性与定量 确定单味药主要有效化学成分作为指标性物质(marker substances),采用各种分离与分析技术,对复方全方、各药配伍及各单味药制剂中指标性物质(成分)进行定性与定量,并探讨制备条件(药材粒度、煎煮器具、加水量、浸泡时间、煎煮时间、煎煮次数、加热温度、包煎与另煎以及先煎与后下等)、制备方式(单煎、分煎和合煎)、配伍和剂型等对指标性物质(成分)质和量的影响。此类研究工作开展较多,也取得了一些有意义的结果。 四物汤由当归、地黄、芍药和川芎组成,袁久荣等〔4〕采用多种分析方法测定了四物汤各药单煎、分煎和合煎液中的阿魏酸、8种微量元素、17种氨基酸及水溶性煎出物的含量,结果表明在加热条件下合煎时,各成分间具有增溶效应。钟立贤等〔5〕测定并比较了小青龙汤(由麻黄、桂枝、芍药和甘草等组成)各药单煎、分煎及合煎液中麻黄碱的含量,结果显示合煎液中麻黄碱含量最低,此系甘草酸与麻黄碱作用产生沉淀所致,但合煎液与分煎液的药效并无显著差异,说明虽然甘草酸与麻黄碱形成沉淀,但口服后在体内仍具药效,因此对中药复方煎煮过程中产生的沉淀应慎重考虑其取舍。四逆汤由附子、甘草和干姜组成,张宇等〔6〕对附子与甘草、附子与干姜及三味药配伍前后主要有效成分进行了定性与定量,结果表明附子与干姜配伍时,具毒性的乌头碱类含量升高;而附子与甘草配伍时,乌头碱类含量降低,说明中医“附子无干姜不热、得甘草则缓”理论具有一定科学依据。 六味地黄汤为补阴名方,严永清等〔7~9〕对其化学成分进行了初步分析,结果表明同一方剂因制备工艺不同,其化学成分的质与量也不尽一致;复方化学成分不等于各单味药化学成分的简单加和;合煎液中化学成分种类多于分煎液。朱永新等〔10〕发现生脉散水煎剂中人参皂苷Rg3和Rh1等含量明显高于单味人参水煎 剂,由此推测在加热煎煮过程中发生了人参皂苷的水解转化,结果使原来在单味药中属微量成分的Rg3和Rh1在复方中成为主要成分。严永清等〔7〕则在比较生脉散中人参、麦冬和五味子合煎与分煎液化学成分差异时发现,合煎液中人参总皂苷的含量低于分煎液,而在血流动力学以及对心肌作用和临床疗效观察上,合煎液效果优于 分煎液,据此推测人参皂苷Rg3和Rh1等可能是该方某些药理作用和临床疗效的活性成分。魏慧芬等〔11〕对小半夏加茯苓汤及方中各单味药的化学成分进行了比较,结果发现复方中生物碱含量低于半夏单味药,而氨基酸含量均高于各单味药,认为高含量的氨基酸对发挥该方的和胃止呕作用有益。 五仁液系山楂核等多种中药提取制成的一种杀菌剂,涂家生等〔12〕用GC/MS法对其化学成分进行了分析,发现其富含酚类、苯甲酸类和脂肪酸等具抗微生物作用的有效成分,并以面积归一化法计算了各类有效成分的相对含量。枳术丸由枳实和白术组成,罗尚凤等〔13〕采用GC/MS法测定了其制备过程中苍术酮、苍术内酯、羟基苍术内酯和脱水羟基苍术内酯等4种有效成分的含量动态变化,结果发现在炮制时白术中的苍术酮可氧化生成苍术内酯和羟基苍 术内酯,而在与枳实组方时苍术内酯和羟基苍术内酯又可还原成苍术酮,并讨论了这一化学变化的原因。 3用植化法对化学成分提取、分离与鉴定 将中药复方视为一个整体,采用植化方法对全方化学成分进行系统提取、分离、纯化和结构鉴定,可全面分析复方化学成分是什么,与单味药成分比较有何区别以及有无新化合物生成等。目前,有关这方面的研究工作报道不多。 全文地址: 共三页
这类文章或从正面提出某种见解、主张,或是驳斥别人的观点。杂文、说法或日常生活中的思想感受等,都属于论文的范畴。论文又叫说理文,它是一种剖析事物、论述事理、发表意见、提出主张的文体。作者通过摆事实、讲道理、辨是非等方法,来确定其观点正确或错误
5 抗菌药物与其他药物合用时可引发或加重不良反应〔8〕 在临床治疗过程中,多数情况下是需要联合用药的,如一些慢性病(糖尿病、肿瘤等)合并感染,手术预防用药,严重感染时,伴器官反应症状,需要对症治疗等。由于药物的相互作用,可能引发或加重抗菌药物的不良反应。 5.1 与心血管药物合用 红霉素和四环素能抑制地高辛的代谢,合用时可引起后者血药浓度明显升高,发生地高辛中毒。 5.2 与抗凝药合用 头孢菌素类、氯霉素可抑制香豆素抗凝药在肝脏的代谢,使后者半衰期延长,作用增强,凝血时间延长。红霉素可使华法林作用增强,凝血时间延长。四环素类可影响肠道菌群合成维生素K,从而增强抗凝药的作用。 5.3 与茶碱类药物合用 大环内酯类药物也可以抑制肝细胞色素P450酶系统,使茶碱血药浓度增加。红霉素与茶碱合用时,茶碱血药浓度可增加约40%,而茶碱可影响红霉素的吸收,使红霉素的峰浓度降低。 5.4 与降糖药合用 氯霉素与甲苯磺丁脲及氯磺丙脲合用时,可抑制后者的代谢,使其半衰期延长,血药浓度增加,作用增强,可导致急性低血糖。 5.5 与利尿剂合用 氨基糖苷类药物庆大霉素与呋喃苯胺酸类合用时,有引起耳毒性增加的报道。头孢噻啶与呋噻米合用时可增加肾毒性,原因可能是合用时前者的清除率降低。环孢菌素与甘露醇合用时,可引起严重的肾坏死性改变,停用甘露醇后,移植肾的功能可得到恢复。 5.6 与其他药物合用 红霉素、四环素与制酸剂合用时,可使抗生素的吸收降低。大环内酯类红霉素与卡马西平合用时,可引起卡马西平中毒症状。 综上所述,合理使用抗生素,重视患者用药过程中的临床监护对于临床医生安全用药,保证患者生命健康,减少不良反应的发生有重要的意义。 正确诊断分清是否为细菌感染,如利用标本的培养判断认为是细菌感染,才是应用抗菌药物的适应证。熟悉抗生素的药理作用及不良反应特点,掌握药物的临床药理作用、抗菌谱、适应证、禁忌证、不良反应以及制剂、剂量、给药途径与方法等,做到了解病人用药过敏史,使用药有的放矢,避免不良反应发生。在医、护、药三方加强ADR监测〔9~11〕。 同时对药物监测、临床血液及生化指标检验监测、护理监护等〔12〕。特别是对氨基糖苷类抗生素药物进行血药浓度监测的同时也应监测肾功能和听力;合并用药时对受影响药物的血药浓度进行监测,如红霉素或四环素与地高辛合用时,对地高辛药物浓度进行监测或避免合用;口服抗凝剂与氯霉素、四环素、红霉素合用时,应监测患者的凝血时间,或避免合用;必须合用时,须调整口服抗凝剂的剂量。 护理人员与患者接触较多,认真细致的护理工作,特别是对儿童及老年患者的周到护理,是对药物不良反应及时发现和处理的重要环节。对护理人员进行临床药理知识的培训,增加他们这方面的知识,以便及时发现问题及时报告和处理。 一旦发现不良反应应采取果断措施,如停药或换药。若出现过敏反应,应立即采取抢救措施。这些做法对抗生素不良反应的预防和补救都是行之有效的。 参考文献 1 张克义,赵乃才.临床药物不良反应大典.沈阳:辽宁科学技术出版社, 2001,96. 2 杨利平.再谈抗菌药物的合理应用.医学理论与实践,2004,17(2):229. 3 王正春,李秋,王珊.药物不良反应803例分析.医药导报,2004,23(9):695-696. 4 张立新,王秀美.抗生素应用中的问题与探讨.实用医技杂志,2004,11(8):1498-1499. 5 张紫洞,熊方武.药物导致的变态反应、过敏反应.抗感染药学,2004,1(2):49-52. 6 吴文臻,刘建慧.药疹220例临床分析.现代中西医结合杂志,2004,13(13):1739. 7 刘斌,彭红军.药物性肝炎136例分析.药物流行病学杂志,2004,13(5):251-253. 8 程悦.联合用药致变态反应探析.现代中西医结合杂志,2004,13(13):1793-1794. 9 马冬梅,李净,舒丽伟.如何合理使用抗生素.黑龙江医学,2004,28(12):925. 10 吴安华.临床医师处方抗菌药物前需思考的几个问题.中国医院,2004,8(8):19-22. 11 高素华.抗生素滥用的危害.内蒙古医学杂志,2005,37(11):1056-1057. 12 魏健,郦柏平,赵永根,等.抗生素合理应用自动监控系统的构建.中华医院管理杂志,2004,20(8):479-481.
【关键词】 靶向给药;药剂学;药物载体0引言常规剂型的药物经静脉、口服或局部注射后,药物分布于全身,真正到达治疗靶区的药物量仅为给药量的小部分,而大部分药物在非靶区的分布不仅无治疗作用,还会带来毒副作用. 因此,药物新剂型的开发已成为现代药剂学发展的一个方向,其中靶向给药系统(Targeted drug delivery system, TDDS)的研究已经成为药剂学研究热点〔1〕. TDDS指一类能使药物浓集定位于病变组织、器官、细胞或细胞内的新型给药系统. 靶向制剂具有疗效高、药物用量少. 毒副作用小等优点. 理想的TDDS应在靶器官或作用部位释药,同时全身摄取很少,这样,既可提高疗效,又可降低药物的毒副作用. TDDS要求药物能到达靶器官、靶细胞,甚至细胞内的结构,并要求有一定浓度的药物停留相当长的时间,以便发挥药效. 成功的TDDS应具备3个要素:定位蓄积、控制释药、无毒可生物降解. 靶向制剂包括被动靶向制剂、主动靶向制剂和物理化学靶向制剂3大类. 目前,实现靶向给药的主要方法有载体介导、受体介导、前药、化学传递系统等. 现就靶向给药方法研究进展作一介绍.1载体介导的靶向给药常用的靶向给药载体是各种微粒. 微粒给药系统具有被动靶向的性能. 有机药物经微粒化可提高其生物利用度及制剂的均匀性、分散性和吸收性,改变其体内分布. 微粒给药系统包括脂质体(LS),纳米粒(NP)或纳米囊(NC),微球(MS)或微囊(MC),细胞和乳剂等. 微粒靶向于各器官的机制在于网状内皮系统(RES)具有丰富的吞噬细胞,可将一定大小的微粒(0.1~3.0 μm)作为异物摄取于肝、脾;较大的微粒(7~30 μm)不能滤过毛细血管床,被机械截留于肺部;而小于50 nm的微粒可通过毛细血管末梢进入骨髓.肝癌、肝炎等肝脏疾病是常见病和多发病,但目前药物治疗效果很不理想,其原因除药物本身药理作用尚不够理想外,不能将药物有效地输送至肝脏的病变部位也是一重要原因. 将一些抗肿瘤、抗肝炎药物制备成微粒,给药后可增加药物的肝靶向性. 米托蒽醌白蛋白微球(DHAQ BSA MS)的体内分布研究发现,给药20 min时,DHAQ BSA MS和米托蒽醌(DHAQ)在小鼠体内分布有显著差异,DHAQ BSA MS约有80%的药物集中在肝脏,而85.9%以上的DHAQ存在于血液中〔2〕. 张莉等〔3〕考察去甲斑蝥素(NCTD)微乳的形态、粒径分布及生物安全性,研究NCTD微乳及其注射液在小鼠体内的组织分布,结果表明,NCTD微乳较NCTD注射液增强了药物的肝靶向性,降低了肾脏分布,在一定程度上延长药物在小鼠体内的循环时间. 纳米粒和纳米囊肝靶向制剂的研究报道较多,如氟尿嘧啶、阿霉素、羟基喜树碱、狼毒乙素、环孢素等抗癌药物都被制成了纳米靶向制剂〔4〕. 王剑红等〔5〕采用二步法制备米托蒽醌明胶微球,粒径在5.1~25.0 μm范围的占总数87.36%,体外释药与原药相比延长了4倍. 经小鼠体内分布试验表明具有明显的肺靶向性,靶向效率增加了3~35倍,肺中药代动力学行为可用一室开放模型描述,平均滞留时间延长10 h. 在纳米粒表面上包封亲水性表面活性剂,或通过化学方法连接上聚乙二醇或其衍生物,可以减少与网状内皮细胞膜的亲和性,从而避免网状内皮细胞的吞噬,提高毫微粒对脑组织的靶向性. Gulyaev等〔6〕以生物降解材料聚氰基丙烯酸丁酯为载体,以吐温80为包封材料制备了阿霉素毫微粒,研究结果表明脑中阿霉素浓度是对照组的60倍. 一些易于分解的多肽或不能通过血脑屏障的药物(如达拉根、洛哌丁胺、筒箭毒碱)通过制成包有吐温80的生物降解毫微粒在动物身上已取得一定的靶向治疗效果〔7〕. 研究表明粒径是影响微粒进入骨髓的关键因素,粒径越小越容易进入骨髓. 彭应旭等〔8〕制得不同粒径的柔红霉素聚氰基丙烯酸正丁酯毫微粒,小鼠尾静脉给药,小粒径组(70±24) nm骨髓内柔红霉素浓度是大粒径组(425±75) nm的1.58倍. 骨髓会因肿瘤浸润、化疗药物或严重感染受到抑制. 研究表明,多种生长因子,如人粒细胞集落刺激因子(GCSF),粒细胞巨噬细胞集落刺激因子(GMCSF)可促使骨髓细胞自我更新、分裂增殖,并提高其活性. 利用骨髓靶向载体可提高药物在骨髓内分布,并避免血象中的不良反应. Gibaud等〔9〕以聚氰基丙烯酸异丁酯、异己酯毫微粒为载体携带GCSF,提高了其在骨髓内的分布.基因治疗是一种专一性的靶向治疗. 基因治疗就是利用基因转移技术将外源重组基因或核酸导入人体靶细胞内,以纠正基因缺陷或其表达异常. 纳米颗粒作为基因载体具有一些显著的优点. 纳米颗粒能包裹、浓缩、保护核苷酸,使其免遭核酸酶的降解;比表面积大,具有生物亲和性,易于在其表面耦联特异性的靶向分子,实现基因治疗的特异性;在循环系统中的循环时间较普通颗粒明显延长,在一定时间内不会像普通颗粒那样迅速地被吞噬细胞清除;让核苷酸缓慢释放,有效地延长作用时间,并维持有效的产物浓度,提高转染效率和转染产物的生物利用度;代谢产物少,副作用小,无免疫排斥反应等.2受体介导的靶向给药利用细胞表面的受体设计靶向给药系统是最常见的主动靶向给药系统. 去唾液酸糖蛋白受体(ASGPR)是一种跨膜糖蛋白,它存在于哺乳动物的肝实质细胞上. 其主要功能是去除唾液酸糖蛋白和凋亡细胞、清除脂蛋白. 研究发现,ASGPR能特异性地识别N乙酰氨基半乳糖、半乳糖和乳糖,利用这些特性可以将一些外源的功能性物质经过半乳糖等修饰后,定向地转入到肝细胞中发挥作用. Lee等合成了三分枝N乙酰氨基半乳糖糖簇YEE,它与肝细胞的结合能力为乙酰氨基半乳糖单糖的1万倍. 我们考察了半乳糖苷修饰的十六酸拉米夫定酯固体脂质纳米粒(LAPGSLN)的肝靶向性,其靶向效率为4.66,比未修饰纳米粒的靶向效率高3.7倍〔10〕. 药物通过与大分子载体连接,再对载体进行半乳糖化,可以产生较好的肝靶向效果. 若能使药物直接半乳糖化,则可以简化耦联环节,提高靶向效率. 这一思路对蛋白类药物而言,较易实现. 蛋白质或多肽(分子质量在一定范围)在连接上半乳糖后,都有可能成为受体结合的肝靶向性物质. 小分子物质经类似途径能否靶向于肝,取决于糖和药物密度、分子质量、摄取屏障等多方面因素. 小分子药物共价连接乳糖或半乳糖,初步揭示其靶向性并不好,有关机制和可行性尚待进一步探讨.半乳糖基化壳聚糖(GC)与质粒pEGFPN1混和制备成纳米微囊复合物,体外转染SMMC7721细胞. 将含1 mg质粒的纳米微囊经肝动脉和门静脉注射入犬体内,实验结果表明半乳糖基化壳聚糖在体外有较高的转染率,在犬体内有肝靶向性,可用作肝靶向基因治疗的载体〔11〕. 大多数肿瘤细胞表面的叶酸受体数目和活性明显高于正常细胞. 以叶酸作为导向淋巴系统或肿瘤细胞的放射性核素的载体,同时将叶酸作为靶向肿瘤细胞的抗肿瘤药物的载体已做了广泛的研究〔12〕.表皮生长因子受体(EGFR)是一种跨膜糖蛋白,由原癌基因cerbB1所编码,是erbB受体家族之一,在多种肿瘤中观察到EGFR高水平的表达,如神经胶质细胞瘤、前列腺癌、乳腺癌、胃癌、结直肠癌、卵巢癌和胸腺上皮癌等. 针对富集EGFR的恶性肿瘤,方华圣等〔13〕成功地建立了EGFR富集的恶性肿瘤的靶向基因治疗方法.3抗体介导的靶向给药mAb是药物良好的靶向性载体, 将其通过共价交联或吸附到药物载体(如脂质体、毫微粒、微球、磁性载体等)或药物具有自身抗体(如红细胞)或抗体与细胞毒分子形成结合物,避免其对正常组织毒性,选择性发挥抗肿瘤作用. 徐凤华等〔14〕利用己二酰肼制备腙键连接的聚谷氨酸表阿霉素,然后使其与单抗交联制得偶合物. 偶合物较好地保留了抗体活性,体外细胞毒性较游离药物略有下降,但表现出单抗介导的靶细胞选择性杀伤作用,为其进一步制备细胞靶向的肿瘤化疗药物奠定了基础.用于治疗白血病的CMA676是由一种人源化的mAb hp 67.6与新型的抗肿瘤抗生素calicheamicin的N乙酰γ衍生物偶联而成的〔15〕,当CMA676与CD33抗原相结合,抗原抗体复合物迅速内在化,进入胞内后,calicheamicin衍生物被水解释放,通过序列特异性方式与DNA双螺旋的小沟结合,使脱氧核糖环中的氢原子发生转移,从而使DNA双链断裂,诱导细胞死亡〔16〕. EGFR mAb可直接作用于EGFR的细胞外配体结合区,阻滞配体的结合,如IMCC225, ABXEGFR和EMD55900等,能抑制细胞生长和存活率,诱导细胞凋亡和抑制血管生成,曲妥珠单抗(Trasruzumab)作用于erbB2的细胞外区域,该药已获美国FDA批准用于转移性的乳腺癌的治疗〔17〕. IMCC225具有增强细胞毒性药物和放射治疗效应的作用,IMCC225与拓扑特肯(TPT)的联合用于荷有人类结肠癌移植体的裸鼠,能提高其生存率〔18〕. 由第四军医大学和成都华神集团股份有限公司联合研制的治疗肝癌新药碘〔13lI〕美妥昔单抗注射液,日前获得国家食品药品监督管理局颁发的生产文号,即将上市. 这是全球第一个专门用于治疗原发性肝癌的单抗导向同位素药物.4制成前体药物一些药物与适当的载体反应制备成前体药物,给药后药物就会在特定部位释放,达到靶向给药的目的. 脑是人高级神经活动的指挥中枢,也是神经系统最复杂的部分. 但由于血脑屏障(bloodbrain barrier, BBB)的存在,使得大部分治疗药物不能有效透过BBB. 含OH, NH2, COOH结构的脂溶性差的药物可通过酯化、酰胺化、氨甲基化、醚化、环化等化学反应制成脂溶性大的前体药物,进入CNS后,其亲脂性基团通过生物转化而释放出活性药物. 张志荣等〔19〕合成了3′, 5′二辛酰基氟苷,并制备了其药质体,给小鼠静脉注射后用HPLC法测定药物在体内各组织的分布,结果表明,氟苷酯化后的前体药物的药质体有良好的脑靶向性.结肠内有大量的细菌,能产生许多独特的酶系,许多高分子材料在结肠被这些酶所降解,而这些高分子材料作为药物载体在胃、小肠由于相应酶的缺乏不能被降解,这就保证药物在胃和小肠不释放. 如多糖、果胶、瓜耳胶、偶氮类聚合物和α, β, γ环糊精均可成为结肠给药体系的载体材料. 常利用结肠内厌氧环境,使偶氮键还原的特点制成偶氮前体药物. 柳氮磺胺吡啶是由5氨基水杨酸(5ASA)与磺胺吡啶用偶氮键连接而成. 口服后在结肠释药,发挥5ASA治疗溃疡性结肠炎的作用,减少其胃肠吸收产生的全身不良反应. 5ASA也与非生理活性的高分子聚合物通过偶氮双键制成前体药物〔20〕. 糖皮质激素共价连接于多糖〔21〕,环糊精〔22〕制成的前药,口服后在结肠部位可释放出药物,可用于结肠炎的治疗. 我们〔23,24〕合成了果胶酮洛芬(PTKP)前药,进行了体内外评价. 结果表明,此前药在不同pH环境下结构稳定,只能被结肠果胶酶特异性降解,释放出KP,发挥治疗作用. 也可以利用结肠pH差异和时滞效应设计结肠靶向给药系统〔25〕.5化学传递系统化学传递系统(chemical delivery system, CDS)是一种输送药物透过生理屏障到达靶部位,再经生物转化释放药物的药物传递系统. CDS通常是将含OH, NH2, COOH结构的药物共价连接于二氢吡啶载体(Q),药物(D)与靶向剂二氢吡啶结合为DQ结合物,建立了二氢吡啶―二氢吡啶钅翁盐氧化还原脑内定向转释递药系统. Chen等〔26〕设计了Tyr Lys的脑靶向CDS,并评价它的药效. Lys的C末端接亲脂性胆甾烯酯,N末端通过一种L氨基酸桥接靶向剂1,4二氢葫芦巴碱(含吡啶结构)制成Tyr Lys CDS,全身给药后,通过被动扩散机制透过BBB,且经酶催化1,4二氢葫芦巴碱变为季铵盐型使其存留于脑内. 通过小鼠甩尾间隔期实验证明,Tyr Lys CDS作用时间明显延长. Mahmoud等〔27〕将吸电子羧甲基连接到氮原子构建了一种新的二氢吡啶载体介导的脑定向转释系统(N羧甲基1,4二氢吡啶3,5二酰胺),该载体稳定,具有良好的脑定向转释能力.靶向给药的研究还面临许多实质性的挑战. 提高药物在靶组织的生物利用度;提高TDDS对靶组织、靶细胞作用的特异性;使生物大分子更有效地在作用靶点释放,并进入靶细胞内;体内代谢动力学模型;质量评价项目和标准,体内生理作用等问题都是研究的重点. 随着靶向给药系统研究的深入,新的靶向给药途径、新的载药方法将会不断出现,遇到的问题会逐步解决. 靶向给药的研究不仅具有理论意义,而且会产生明显的经济和社会效益.【参考文献】〔1〕 Theresa MA, Pieter RC. Drug delivery systems: Entering the mainstream 〔J〕. Science, 2004;303(5665):1818-1822.〔2〕 张志荣,钱文. 肝靶向米托蒽醌白蛋白微球的研究〔J〕. 药学学报,1997;32(1):72-78.Zhang ZR, Qian WJ. Study on mitoxantrone albumin microspheres for liver targeting 〔J〕. Acta Pharm Sin, 1997;32(1):72-78.〔3〕 张莉,向东,洪诤,等. 肝靶向去甲斑蝥素微乳的研究〔J〕. 药学学报,2004;39(8):650-655.Zhang L, Xiang D, Hong Z, et al. Studies on the liver targeting of norcantharindin microemulsion 〔J〕. Acta Pharm Sin, 2004;39(8):650-655.〔4〕 韩勇,易以木. 纳米粒肝靶向作用机制的研究进展〔J〕. 中国药师,2002;5(12):751-752.Han Y, Yi YM. Studies on the liver targeting mechanism of nanoparticles 〔J〕. Chin Pharm, 2002;5(12):751-752.〔5〕 王剑红,陆彬,胥佩菱,等. 肺靶向米托蒽醌明胶微球的研究〔J〕. 药学学报,1995;30(7):549-555.Wang JH, Lu B, Xu PL, et al. Studies on lung targeting gelatin microspheres of mitoxantrone 〔J〕. Acta Pharm Sin, 1995;30(7):549-555.〔6〕 Gulyaev AE, Gelperina SE, Skidan IN, et al. Significant transport of doxorubicin into the brain with polysorbate 8Ocoated nanoparticles 〔J〕. Pharm Res, 1999;16(10):1564-1569.〔7〕 Ramge P, Unger RE, Oltrogge JB, et al. Polysor bate 80coating enhances uptake of polybutylcyanoacrylate(PBCA)nanoparticles by human and bovine primary brain capillary endothelial cells 〔J〕. Eur J Neurosci,2000;12(6):1931-1940.
This article through to the recent years studies on the electrode material into nanometer thin filmExhibition review, emphasized based on nano particle and nano structureVarious types of thin film lithium ion battery electrode. The novel electricChemical reaction mechanism of nanostructured electrode materials for lithium-ion battery developmentThe study provides a new direction. With the further development of information technology,Thin film lithium ion battery in the microelectronics industry, medical equipment, miniature miniatureSensors, aerospace and other fields will get more and more attentionAnd application. Thin film lithium ion battery electrode material as the most important groupA portion will become a research hotspot. All-solid-state thin film lithium ion batteryElectrode materials related to the electron and ion transport, storage and mixingCharge transfer, electrochemical processes of phase transition, and solid electrolyteInterface reaction of many complex factors. Nanometer thin film electrode materials forThe dynamics of advantage, the new lithium storage mechanism and the characteristics of response, as well asNanostructured features, will be in the energy storage system has become moreMore important role. As the film preparation technology and nanometer technology further development, as well as a variety of newPositive and negative electrode materials continue to emerge, we believe, nanometer thin film electrode materialMaterial for lithium ion batteries bring new vigor and vitality.
锂离子电池的研究进展摘要 介绍了锂离子电池的电化学反应原理、一般特性及电池正极材料、负极材料、电解质材料的研究进展,同时也介绍了目前存在的问题和发展前景。关键词 锂离子电池,研究进展,展望R&D of Li-ion secondary batterySun Chunwen(Department of Applied Chemistry,Tianjin University,300072)Abstract The fundamental principle of electrochemical reaction of Li-ion battery,its general properties and the progress of researches on materials for cathode,anode and electrolyte are introduced in this paper.At the same time its existing problems and prospects are also outlined.Key words Li-ion battery,research progress,prospect自从1859年Gaston Plante提出铅酸电池概念以来,化学电源界一直在研制新的高比能量、长循环寿命的二次电池。1990年日本索尼公司率先研制成功锂离子电池〔1〕。它是把锂离子嵌入碳中形成负极,取代传统锂电池的金属锂或锂合金作负极。负极材料是石墨和焦炭等碳材料。目前的正极材料主要是LiCoO2,其次是LiNiO2和LiMn2O4。电解质为LiAsF6+PC(碳酸丙烯酯)、LiAsF6+PC+EC(碳酸乙烯酯)及LiPF6+EC+DMC(碳酸二甲酯)。隔膜为PP微孔薄膜、PE微孔薄膜或两者双层。锂离子电池既保持了锂电池高电压、高容量的主要优点,又具有循环寿命长、安全性能好的显著特点,在便携式电子设备、电动汽车、空间技术、国防工业等领域展示了良好的应用前景和潜在的经济效益,是近年来受到广泛关注的研究热点。1 锂离子电池的电化学反应原理及特性这种电池的正负极均采用可供锂离子(Li+)自由嵌脱的活性物质,充电时,Li+从正极逸出,嵌入负极;放电时Li+则从负极脱出,嵌入正极。这种充放电过程,恰似一把摇椅。因此,这种电池又称为摇椅电池(Rocking Chair Batteries)。以LiCoO2为正极材料,石墨为负极材料的锂离子电池,充放电反应式为锂离子蓄电池的一般特性〔2〕:(1)体积及质量的能量密度高;(2)单电池的输出电压高,为4.2 V;(3)自放电率小;(4)在60℃左右的高温下也可以使用;(5)不含有毒物质等。2 锂离子电池的研究进展研究锂离子蓄电池的关键技术是采用能在充放电过程嵌入和脱嵌锂离子的正、负极材料及选用合适的电解质材料。2.1 正极材料作为正极材料的嵌锂化合物是锂离子的贮存库。为了获得较高的单体电池电压,应选择高电势的嵌锂化合物。一般而言,正极材料应满足〔3~7〕:(1)在所要求的充放电电位范围内,具有与电解质溶液的电化学相容性;(2)温和的电极过程动力学;(3)高度可逆性;(4)全锂化状态下在空气中稳定性好。目前研究的热点主要集中在层状LiMO2和尖晶石型LiM2O4结构的化合物上(M=Co、Ni、Mn、V等过渡金属离子)。能作正极活性物质的主要有LiCoO2、LiNiO2和LiMn2O4等。最早用于商品化的锂离子电池中的正极为LiCoO2,它属于α-FeO2型结构。其合成方法是将Li2CO3和CoCO3按摩尔比Li/Co=1∶1的比例混合,在空气中700℃灼烧而成〔8〕。其可逆性、放电容量、充放电效率、电压的稳定性等性能均很好。因此,目前正极材料主要采用LiCoO2,或在其中再添加Al、In等元素的复合钴酸锂。但是,由于钴材料成本较高,资源缺乏,因此,必须开发少用钴、不用钴或廉价易得的材料,如用镍或锰来取代钴,这样电池单价可大大降低。LiNiO2是继LiCoO2后研究较多的层状化合物,一般是用锂盐和镍盐混合在700~850℃经固态反应制备。镍与钴的性质相近,价格比钴低廉。LiNiO2目前的最大容量为150 mAh/g,工作电压范围为2.5~4.1 V,不存在过充电和过放电的限制,Ohzuku〔9〕认为它是锂离子电池中最有前途的正极材料之一。但由于LiNiO2的制备中存在许多问题,所以LiNiO2的实际应用还受到限制。例如,制备三方晶系的LiNiO2时容易产生立方晶系的LiNiO2,特别是当热处理温度大于900℃时,LiNiO2将全部以立方晶系形式存在,而在非水电解质溶液中,立方晶系的LiNiO2无电化学活性。尖晶石型的LiM2O4(M=Mn、Co、V等)中M2O4骨架是一个有利于Li+离子扩散的四面体和八面体共面的三维网络。其典型代表是LiMn2O4。因为在加热过程中易失去氧而产生电化学性能差的缺氧化合物,使高容量的LiMn2O4制备较复杂,现在常用的合成方法有多步加热固态合成法、溶液-凝胶法、沉淀法等。如何克服容量在循环时下降的问题是目前LiMn2O4研究的焦点。因此,尖晶石型特别是掺杂型LiMn2O4的制备及结构与性能的关系仍是今后锂离子电池电极材料研究的方向。2.2 负极材料锂离子电池作为一种新型的高能电池在性能上的提高仍有很大的空间,而碳材料性能的提高是其中的主要关键。负极碳材料应具备大容量、良好的充放电特性、高度可逆的嵌入反应、热力学稳定以及对电解液稳定的性能。1973年就有人提出以碳作为嵌锂材料,但直到1990年索尼公司以石油焦炭作为负极,才使锂离子电池的研究进入实用化阶段,从而掀起了世界范围的研究热潮。用于锂离子电池的碳材料主要有以下几种,见下表。目前研究的碳负极材料主要有石墨、冶金焦炭、石油焦炭等。其中石墨具有层状结构,因此其层与层之间有可能嵌入原子或原子团,形成碳层间化合物。石墨用作锂离子蓄电池的负极,可用充电的方法在碳层之间嵌入锂离子,用放电的方法脱嵌锂离子。用嵌锂石墨作为负极时,研究的焦点主要有:不可逆容量损失的机理和抑制方法,石墨结构与电化学性能的关系等。石墨的结晶度、微观组织、堆积形式等都影响其嵌锂容量。有研究发现,部分无序排列的存在是石墨嵌锂容量小于理论容量的原因,通过调节热处理温度控制石墨的堆积形式是获得高容量的有效手段。日本本田研究与发展公司利用特殊处理方法解决了锂离子电池比容量低的问题。具体做法是将锂(分子)置于有序石墨板之间,材料经聚亚苯基(PPP)热处理后,再将高度取向的石墨经高压(5 000~6 000 MPa)热解。用该方法得到的石墨作负极,使负极达到了1 116 mAh/g的高比容量〔10〕。1991年日本NEC的Iijima用真空电弧蒸发石墨电极时,发现了具有纳米尺寸的碳多层管状物——纳米碳管。此后,引起了人们广泛的兴趣和深入的研究。纳米碳管具有尺寸小、机械强度高、比表面大、电导率高和界面效应强等特点,其顶端开口填充已用于高效催化载体、吸波材料等。近年来,已把碳管用于锂离子电池中作为负极材料,研究发现它具有高的可逆容量等优异的电极性能。目前,对碳电极材料的研究十分活跃,今后仍是锂离子电池研究的重点。2.3 电解质材料主要采用锂盐和混合有机溶剂所组成的材料,如LiClO4/PC(碳酸丙烯酯)+DME(二甲基乙二醇)、PC+DME、PC+DME+EC(碳酸乙烯酯)、EC+DEC(碳酸二乙酯)、LiAsF6/EC+THF(四氢呋喃)等。有些专家认为,LiClO4是强氧化剂,使用很不安全。PC在蓄电池中因反应性强,易进入碳夹层,用于锂离子电池也不可取。LiPF6是适宜的用盐,1~2 mol/L LiPF6/EC+DMC是理想的电解液〔11〕。电解质的稳定性也是当前研究锂离子蓄电池的一个关键技术。另外,提高锂离子电池的容量、电极循环寿命、电池的安全性、减小自放电和实现快充仍是今后锂离子电池研究的关键技术。3 展望近年来锂离子电池作为一种新型的高能蓄电池,它的研究和开发已取得重大进展。但由于锂离子电池是一个涉及化学、物理、材料、能源、电子学等多学科的交叉领域,研制中还存在许多问题。运用传统的电化学研究方法结合现场、非现场的谱学方法等多种检测手段,对锂离子电池体系进行评价、优化设计,将会有力地推动锂离子电池的研究和应用。锂离子电池将是继镍镉、镍氢电池之后,在下世纪相当长一段时间内市场前景最好,发展最快的一种二次电池。参考文献1 Nagaura T,Tozawa K.Prog Batts Sol Cells,1990(9):209~2172 李春鸿.电池,1996,26(6):286~2903 Miure K,Yamada A,et al.Electrochimica Acta,1996,41:249~2564 Gao Y,Dahn J R.Electrochem Soc,1996,143:100~1145 Saidi M Y,Barker J,et al.Electrochimica Acta,1996,41:199~2046 Rougier A,Gravereau P,et al.J Electrochem Soc,1996,143:1168~11757 周恒辉,慈云祥等.化学进展,1998,10(1):85~948 金属时评(日),1993(1525):29 Ohzuku T,Ueda A,et al.Electrochimica Acta,1993,38:1159~116710 任学佑.电池,1996,26(1):38~4011 Main Topics.Currend Trends in Li-Ion Battery,Techno Japan,1994,27(3):58~60
尽管有了商业性的成功,锂电池始终是研究的重点,尤其是对于其经过改进后电极及电解液的材料特点的研究。这里讨论的是在xxx.xxx.xxx这些领域取得的最新进展。© 2000 Elsevier 科技有限公司。保留所有权利。 那些xxx是专业术语 自己翻字典吧
虽然锂离子电池已获得商业成就,但它还是个精心研究的对象;主要的目标是针对改进的电极和电解质材料的界定。我们在此对碳质和替代阳极材料、中、高压阴极材料及液体和聚合物电解质的最新进展进行评述。
Digital products popularized rapidly ,and people use Lithium batteries more and more frequently,so the battery become more important than ever. On the other hand,any battery's sustain ability is limit,so to charge batteries in time has become primary commitment for using variety of digital products.It is often use 220v alternating current as the power supply,however,by the limit of practical conditions,we can't realize to charge the battery anytime anywhere we want. Wind power generation is a new way to produce energy which is causeing no polution.that is to turn the kinetic energy carried by the flow of air into electric energy by the rotating of aerogenerator fan.It is not only convenient and handy,but also power saving and pro-environment to make use of wind power generation to charging. To analyse the current situation of the usage of wind power generation emergency charger,to demonstrate the possibility and meaning of the portable wind power charger.To design a complete practical design proposal,and making a simply sample for testing and experiment,and analyse the testing result, and then to improve the design proposal.
The lithium ion battery is one kind has the high voltage, the high-capacity, also the cycle life long, the safety performance good may the rechargeable battery, in the portable electronic installation, the electric automobile, the spatial technology, the defense industry and so on has the broad application prospect variously, becomes research hot spot which widely pays attention in recent years.This article to lithium ion aspects and so on battery production, circulation, security, reliable performance has carried on the elaboration.