硝酸铯

&bull Inara Aguiar美国能源部 (DOE) 布鲁克海文国家实验室的研究人员采用电解质添加剂来改善高能量密度锂金属电池的功能。通过在分隔电池阳极和阴极的电解液中添加硝酸铯，锂金属电池的充电速率显着提高，同时保持较长的循环寿命。锂金属电池具有锂金属阳极，而不是锂离子电池中存在的石墨阳极。“锂金属电池很有吸引力，因为它可以提供两倍于石墨阳极电池的能量密度，”布鲁克海文电化学储能小组的研究助理、最近发表在《自然通讯》上的论文的第一作者穆罕默德莫米努尔拉赫曼（Muhammad Mominur Rahman）解释说。“但还有很多挑战需要解决。”从左到右：布鲁克海文光束线科学家 Sanjit Ghose 与化学家 Enyuan Hu 和 Muhammad Mominur Rahman 在国家同步加速器光源 II X 射线粉末衍射光束线处。（图片来源：Jessica Rotkiewicz/布鲁克海文国家实验室）这些挑战之一是寻找能够形成有效界面的电解质。这种保护层可防止电池电极退化，是制造可与当今最先进的电池一样频繁充电和放电的锂金属电池的关键。“我们希望提高当前最先进的锂金属电池的充电速率，”拉赫曼解释道。“但我们还希望通过更具保护性的界面来稳定电池，以便它们的使用寿命更长。”电化学储能组首席研究员胡恩元和他的团队是 Battery500 联盟的成员，该联盟是多个国家实验室和大学的合作项目。该联盟的主要目标之一是制造能量密度为每公斤500瓦时的电池，这是当前锂离子电池能量密度的两倍多。通常，能够实现电池快速充电的电解质也可能与锂金属阳极发生反应。如果这些化学反应不受控制地进行，电解质就会分解并缩短电池的循环寿命。为了防止这种情况发生，布鲁克海文的科学家决定设计界面。先前的研究表明，铯添加剂可以稳定锂金属阳极。但为了提高充电速率同时保持电池循环寿命，阳极和阴极必须同时稳定。研究人员相信硝酸铯可以用于锂金属电池的这一目的。正如他们所假设的，正铯离子积聚在电池带负电的锂金属阳极侧，而负硝酸根离子则积聚在带正电的阴极上。四个光束线揭示电池行为为了更好地了解硝酸铯添加剂如何影响电解质组成和电池性能，科学家们在布鲁克海文实验室的美国能源部科学办公室用户设施国家同步加速器光源II（NSLS-II）使用了四条不同的光束线。先前的研究表明，铯添加剂可以稳定锂金属阳极。但为了提高充电速率同时保持电池循环寿命，阳极和阴极必须同时稳定。研究人员相信硝酸铯可以用于锂金属电池的这一目的。正如他们所假设的，正铯离子积聚在电池带负电的锂金属阳极侧，而负硝酸根离子则积聚在带正电的阴极上。 使用X射线粉末衍射（XPD）光束线的结果表明，硝酸铯添加剂增加了已知组分的存在，使界面更具保护性。值得注意的是，除了典型的晶体成分外，还鉴定出一种名为双（氟磺酰基）酰亚胺铯的化合物。拉赫曼强调：“这种间期成分以前从未被报道过。”。“但这不仅仅是我们的发现，”胡补充道。“这也是中间相所缺失的。”研究电池的科学家普遍认为氟化锂是良好界面的必要组成部分。令人惊讶的是，它不在那里。“我们不知道为什么它不在那里，”胡说。“但事实上，这种不含氟化锂的中间相能够实现长循环寿命和快速充电，这一事实激励我们重新审视目前对中间相的理解。”他们使用亚微米分辨率 X 射线光谱 (SRX) 光束线，定量分析了循环后电池电极及其各自界面上收集的化学元素。扫描 XRF 图像证实阳极界面相中存在的铯多于阴极界面相中的铯。硝酸铯添加剂还可以防止构成阴极的过渡金属的分解，有助于阴极和锂金属电池的整体稳定性。研究中还使用了快速 X 射线吸收和散射 (QAS) 以及原位和操作软 X 射线光谱 (IOS) 光束线，并对各个电极上存在的原子的化学和电子状态进行了详细分析。此外，在功能纳米材料中心（CFN）的材料合成和表征设施中进行的扫描电子显微镜实验表明，当将硝酸铯添加到电解质中时，电化学反应形成的锂均匀沉积，有助于电极的稳定。通过将两个用户设施的各种技术相结合，科学家们可以全面了解锂金属电池在硝酸铯添加剂的作用下的表现。拉赫曼说：“锂金属电池已经取得了长足的进步，但仍有很长的路要走。相间在仍需取得的进展中发挥着关键作用。”。“我们的工作为相间工程创造了新的机会，我希望这将激励其他人以不同的方式看待相间，从而加快锂金属电池的开发。”原始出版物Rahman, M.M., et al.: An inorganic-rich but LiF-free interphase for fast charging and long cycle life lithium metal batteries. Nat Commun (2023) DOI: 10.1038/s41467-023-44282-z 作者简介 Inara Aguiar 是科学编辑和作家，拥有无机化学博士学位。在获得计算化学博士后，她开始担任化学、工程、生物工程和生物化学领域的科学编辑。她一直在多家科学出版商担任技术作家/编辑，最近作为自由职业者内容创作者加入 Wiley Analytical Science。文章来源：A dual-functional additive for fast charging and long cycle life of lithium metal batteries，Microscopy Electron and Ion Microscopy Light Microscopy ，WILEY, Analytical Science，9 February 2024供稿：符 斌

海关销毁退运多批“血燕” 专家提醒颜色很均匀很鲜红的血燕不要买 　　据《新闻晚报》报道：记者昨日从广东检验检疫局获悉，该局承担的“燕窝及其制品的真假鉴别方法研究”项目课题组首次从一些所谓 “血燕”、“黄燕”等染色燕窝中检出高浓度的亚硝酸盐，有的含量甚至达到几千毫克/公斤，对人体危害相当大！据此，各地海关销毁、退运了多批“血燕”。　　广州市面血燕也有染色的　　据介绍，查获的染色燕窝，大部分都是用白燕窝染色而成，“而且为了追逐更高的利润，不良商家所用的白燕窝都是质量差、外观不好看的低价白燕窝，所含的亚硝酸盐的含量都很高，有的甚至达到了几千毫克/公斤，对人体危害很大。 ”不过，并不确定是直接用亚硝酸盐染色，还是染色过程中发生化学反应而残留的。　　我国《食品添加剂使用卫生标准》（GB2760-2007）严格限制亚硝酸盐仅作为肉类等少量食品的护色剂，限量为70毫克/公斤，其他食品（包括燕窝）不允许添加。　　“广州市面上销售的血燕，确实也有由白燕窝染色而成的情况存在。因为白燕窝和血燕的平均差价，每公斤达到1000～2000元。”广州海味干果商会秘书长伍惠汉直接指出，如果街坊购买燕窝，不推荐购买血燕。　　“5000美金可学燕窝染色”　　据检验检疫系统的专家提醒市民，购买血燕，一定要警惕颜色很均匀的，很鲜红的，真正的血燕应该是褐色的，颜色不均匀的。 “现在燕窝染色的工艺很先进，而且不会掉色，在印尼，5000美金就可以学习燕窝染色。 ”　　据介绍，燕窝主要产于印尼等东南亚国家，年产量已达数百吨。中国大陆已经成为第一大燕窝消费地，年销售额高达数百亿。但与蓬勃发展的燕窝市场相比，国内外相关检测技术滞后于市场消费。相关评价方法、评判标准和检测手段的缺失，导致市售的燕窝产品良莠不齐，消费者难辨真伪，政府监管部门无从执法。　　该燕窝鉴别方法全国首创　　“燕窝及其制品的真假鉴别方法研究”这一科技项目课题组近一两年多次从送检的一些所谓 “血燕”、 “黄燕”等染色燕窝中检出高浓度的亚硝酸盐，而该研究结果也是该课题组全国首次发现的，据此成果，各地检验检疫和海关销毁、退运了多批 “血燕”。　　据介绍，方法确定采用分光光度法、液相色谱串联质谱与分子生物学结合来鉴定真假燕窝，可以有效分辨人为加入的掺假物质和天然存在的营养物质，而且还可用于大量样品的快速测定。　　燕窝常见以次充好伎俩　　染色：将卖相不好的燕盏染成血燕盏和黄燕盏；　　漂白：将深褐或杂黑颜色的燕窝用双氧水全部或部分漂白；　　掺涂胶体：将薯粉、鱼胶、果胶、猪皮胶、海藻胶、白木耳胶、树脂等掺涂在燕盏表面，令燕盏看起来光亮厚密，增加重量；　　掺粘：将劣质的毛燕、草燕、燕饼掺粘到优质的燕窝上增加重量。　　名词解释：亚硝酸盐　　也被称为工业食盐，在食品生产中亦用作食品着色剂和防腐剂。但是具有很强的毒性，摄入过量会引起中毒甚至死亡，长期食用含有过量亚硝酸盐的食品将会增加患癌风险。

每年一到这个时候家里人都开始储备冬菜了，腌酸菜成了每年的惯例，也是老一辈留下的习俗。但是腌酸菜的桶可不能对付，有的人为了方便选择塑料桶，不像以前家里腌菜都是坛子或大缸，现在人吃的少用塑料桶腌点就够用了。可是用塑料桶腌菜安全吗，这塑料桶应该选择什么材质的好呢？带颜色的可再生塑料少用用塑料桶或塑料布来腌酸菜，会有有害物质释放的，但是如果选择像聚乙烯材质的应该没问题，像可再生材质的塑料用品就尽量不要用了，“如黑色、红色、绿色等带颜色的塑料用品，基本都是可再生的，有害物质会多一些，在酸菜腌制过程中，会有有害物质释放出来，如果选择了质量不过关的容器，由于酸菜的PH值很低，酸性腐蚀较强，再加上腌制酸菜需要的时间较长，所以很有可能对塑料产生腐蚀作用，使塑化剂进入到腌制好的酸菜中，对人体不利。”腌菜中含亚硝酸盐一般情况下，温度高盐浓度低的时候，腌菜中亚硝酸盐含量峰值出现就比较早；温度低而盐量大的时候，峰值出现就比较晚。一般来说，到20天之后，亚硝酸盐含量已经明显下降，一个月后是很安全的。亚硝酸盐的毒性食品加工业被添加在香肠和腊肉中作为保色剂，以维持良好外观；可以防止肉毒梭状芽孢杆菌的产生，提高食用肉制品的安全性。但是，人体吸收过量亚硝酸盐，会影响红细胞的运作，令到血液不能运送氧气，口唇、指尖会变成蓝色，即俗称的“蓝血病”，严重会令脑部缺氧，甚至死亡。亚硝酸盐本身并不致癌，但在烹调或其他条件下，肉品内的亚硝酸盐可与氨基酸降解反应，生成有强致癌性的亚硝胺。如果食用硝酸盐或亚硝酸盐含量较高的腌制肉制品、泡菜及变质的蔬菜可引起中毒，或者误将工业用亚硝酸钠作为食盐食用而引起，也可见于饮用含有硝酸盐或亚硝酸盐苦井水、蒸锅水后，亚硝酸盐能使血液中正常携氧的低铁血红蛋白氧化成高铁血红蛋白，因而失去携氧能力而引起组织缺氧。亚硝酸盐中毒特点亚硝酸盐中毒发病急速，一般潜伏期1一3小时，中毒的主要特点是由于组织缺氧引起的紫绀现象，如口唇、舌尖、指尖青紫，重者眼结膜、面部及全身皮肤青紫。头晕、头疼、乏力、心跳加速嗜睡或烦躁、呼吸困难、恶心、呕吐、腹痛、腹泻，严重者昏迷、惊厥、大小便失禁，可因呼吸衰竭而死亡。亚硝酸盐的检测食品中的亚硝酸盐含量检测可以采用分光光度计法和比色法，但是这两种方法在测定食品中的亚硝酸盐含量时测定步骤繁琐而且对操作人员和试剂要求较高。北京智云达科技有限公司作为您身边的食品安全检测专家，为保障消费者“舌尖上的安全”提供了多款快速检测食品安全的产品和方案，其自主研发、生产的亚硝酸盐速测管操作简便、易于携带，能准确测定食品中的亚硝酸盐含量是否符合国家标准，适合家庭、个人使用。亚硝酸盐的预防措施蔬菜应妥善保存，防止腐烂，不吃腐烂的蔬菜。食剩的熟菜不可在高温下存放长时间后再食用。勿食大量刚腌的菜，腌菜时盐应多放，至少腌至15天以上再食用；但现腌的菜，最好马上就吃，不能存放过久，腌菜时选用新鲜菜。肉制品中硝酸盐和亚硝酸盐用量要严格按国家卫生标准规定，不可多加。总之在用塑料桶腌酸菜是要慎重选择，不用带颜色的可再生塑料的，而且生活中我们还是要少吃腌菜食品，亚硝酸盐含量高对身体健康有潜在危害，吃菜还是要吃新鲜的好。