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硅泥在锂离子电池中的应用研究进展

无机材料学报 2024年第9期39卷 992-1004页

作者：刘鹏东王桢刘永锋温广武山东理工大学材料科学与工程学院淄博255000 浙江吉利控股集团有限公司博士后科研工作站杭州310000 浙江大学材料科学与工程学院杭州310000 山东硅纳新材料科技有限公司淄博255000

光伏切割硅废料——硅泥,因其低成本、二维片状结构和高比容量(4200 mAh·g^(-1))的优势成为300 Wh·kg^(-1)以上高能量密度储能电池核心硅碳负极材料的理想原料之一。然而,硅泥存在成分复杂、粒径较大、导电性差、稳定性低和电化学性... 详细信息

光伏切割硅废料——硅泥,因其低成本、二维片状结构和高比容量(4200 mAh·g^(-1))的优势成为300 Wh·kg^(-1)以上高能量密度储能电池核心硅碳负极材料的理想原料之一。然而,硅泥存在成分复杂、粒径较大、导电性差、稳定性低和电化学性能差的问题,需要进行系统改性处理。本文综述了硅泥在锂离子电池中的应用研究进展。首先,分析了硅泥中金属杂质和非金属杂质对电池性能的重要影响。其中金属杂质可通过磁选和酸洗去除,非金属杂质可通过液-液萃取和热处理去除。其次,详细阐述了纯化后硅泥的原始性能和改性方法。通过硅泥纳米化可以抑制其膨胀,其中包括研磨、刻蚀、电热冲击和合金-脱合金等方式;通过直接元素掺杂硅和掺杂硅表面碳层来提高导电性;通过构建惰性层、导电层和一定作用的官能团等表面改性提高稳定性;还可以通过硅碳复合获得稳固的机械支撑和保护。最后,提出了基于硅泥为原料的硅基负极面临的挑战和研发方向,展望了未来发展前景,旨在为硅泥变废为宝提供参考,推动高能量密度锂离子电池快速发展。

关键词：硅泥光伏切割硅废料废硅粉硅碳复合二维硅锂离子电池综述

三种流动控制方法对H型垂直轴风力机性能影响的对比分析

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太阳能学报 2024年第3期45卷 105-115页

作者：刘永飞陈微圣孙晓晶上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

采用数值模拟的方法,分别以基于NACA0021和NACA0018翼型表面带吸气缝叶片的升力型垂直轴风力机为二维、三维研究对象,研究叶片表面施加吸气对提高升力型(H型)垂直轴风力机叶片做功性能的效果。通过开展二维模拟研究,探究多吸气缝在叶片... 详细信息

采用数值模拟的方法,分别以基于NACA0021和NACA0018翼型表面带吸气缝叶片的升力型垂直轴风力机为二维、三维研究对象,研究叶片表面施加吸气对提高升力型(H型)垂直轴风力机叶片做功性能的效果。通过开展二维模拟研究,探究多吸气缝在叶片吸力面上的位置对垂直轴风力机气动性能的影响,并对比研究吸气和吹气这两种常用的主动流动控制方法提升垂直轴风力机风能利用净效率的区别。在此基础上,对叶片表面采用吸气控制的垂直轴风力机进行三维数值模拟分析,并将其获能特性与采用波浪前缘叶片即被动流动控制后的垂直轴风力机的性能进行了比较。结果表明,当多吸气缝位置位于距离叶片前缘10%~15%弦长区域范围内时,能最好地抑制垂直轴风力机叶片表面的流动分离,改善叶片的气动性能。与吹气控制方法相比,叶片表面采用吸气控制后的风力机的风能利用净效率在全叶尖速比下的增幅更加明显;而与波浪前缘控制方法相比,采用吸气控制后风力机风能利用净效率在低尖速比下提升效果更为显著,最大提升幅度可达到140%。该文研究结果表明吸气方式可使垂直轴风力机的效率在较大的运行工况内都有明显提高,与吹气和波浪前缘的方法相比在提升风力机气动性能效果方面更为显著,因此也更具工程应用的潜力和优势。

关键词：数值模拟垂直轴风力机流动控制吸气气动性能

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盘型声流超声电机驱动机理分析及实验研究

西安交通大学学报 2024年第6期58卷 193-202页

作者：石明辉陈书杰张绍林马鑫峰刘甫澄郑州大学机械与动力工程学院郑州450001

针对传统超声电机定子与转子表面存在严重摩擦磨损导致系统性能降低的问题,提出了一种新型非接触悬浮式声流超声电机。该电机结构紧凑,能够利用声悬浮原理实现定子和转子的非接触驱动,消除传统超声电机存在的严重摩擦磨损。基于连续性方... 详细信息

针对传统超声电机定子与转子表面存在严重摩擦磨损导致系统性能降低的问题,提出了一种新型非接触悬浮式声流超声电机。该电机结构紧凑,能够利用声悬浮原理实现定子和转子的非接触驱动,消除传统超声电机存在的严重摩擦磨损。基于连续性方程,建立了悬浮间隙介质流体分析模型,并采用有限元法进行求解。搭建实验台进行转动特性测试实验,分析了新型电机的工作机理,研究了不同槽型及运转状态下的声流分布。研究结果表明:转子表面刻槽导致间隙内圆周方向产生了压力梯度,进而形成了驱动转子的转矩;随着驱动电压升高,定子盘的振动幅值及转子转速均增大,当驱动电压为1 430 V时,定子盘振动幅值为9.8μm,转子转速达到74 r·min^(-1);相较于光滑转子,刻槽型转子在槽域附近的声流场发生了明显改变。此研究可为非接触超声电机的研究提供参考,也能进一步扩展超声电机的应用领域。

关键词：超声电机声流非接触悬浮声悬浮

内抹调湿砂浆外墙吸放湿特性及对负荷影响分析

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湖南大学学报（自然科学版） 2024年第1期51卷 225-236页

作者：龚光彩王洪顺刘永超石星湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

本文从建筑围护结构节能出发,以内抹WSE(木质纤维Wood fibre、海泡石Sepio⁃lite、膨胀珍珠岩Expanded perlite)基复合调湿保温砂浆外墙为研究对象,将其与内抹普通砂浆外墙对比,分析吸放湿特性及其对负荷的影响.研究使用COMSOL Multiphys... 详细信息

本文从建筑围护结构节能出发,以内抹WSE(木质纤维Wood fibre、海泡石Sepio⁃lite、膨胀珍珠岩Expanded perlite)基复合调湿保温砂浆外墙为研究对象,将其与内抹普通砂浆外墙对比,分析吸放湿特性及其对负荷的影响.研究使用COMSOL Multiphysics有限元软件的建筑材料热湿耦合模型,分析环境湿度变化与外墙之间的湿迁移变化,以及与外墙的传热传质.以夏热冬冷典型气候地区长沙为例,分析内抹WSE基复合调湿保温砂浆外墙的负荷及潜热负荷占比,同时选取夏热冬暖地区广州和寒冷地区北京对比分析外墙的全年能耗.研究发现,内抹WSE基复合调湿保温砂浆外墙的吸放湿速率远大于内抹普通砂浆的外墙,并能长时间保持高速的吸放湿状态,同时比内抹普通砂浆墙体节省22.31%~23.85%的全年负荷.墙体在吸湿过程中,温升与吸湿速率能力体现出一致性,表明墙体内表面湿迁移对温度有着重要影响,并且湿迁移越大对温度影响越大.墙体在放湿过程中,温度迅速下降是放湿速率快的表现.内抹WSE基复合调湿保温砂浆墙体具有优良的吸放湿特性和节能潜力,可用于建筑围护结构节能.

关键词：外墙建筑材料吸放湿特性湿度控制围护结构负荷

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基于航迹概率假设密度的多传感器多目标跟踪

系统工程与电子技术 2024年第2期46卷 526-533页

作者：王志伟刘永祥杨威卢哲俊国防科技大学电子科学学院湖南长沙410073

针对基于概率假设密度(probability hypothesis density,PHD)的分布式多传感器多目标跟踪(distributed multi-sensor multi-target tracking,DMMT)存在无法形成航迹、计算复杂度高、目标漏检等问题。本文基于航迹PHD后验估计提出了一种DMMT方法。为此,首先构建了各节点估计航迹间相似性度量矩阵,并采用匈牙利算法实现最优航迹匹配;其次采用协方差逆准则对关联航迹实现并行融合;最后基于概率生成泛函推导了一种鲁棒的DMMT方法。仿真实验验证了所提算法在目标状态估计精度、计算有效性和实时性方面的优势。

关键词：航迹概率假设密度最优航迹匹配广义协方差逆概率生成泛函

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基于能量耗散理论的增材制造Ti-6Al-4V合金低周疲劳寿命预测方法研究

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基于能量耗散理论的增材制造Ti-6Al-4V合金低周疲劳寿命预测方法...

作者：刘永青南昌大学

学位级别：硕士

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指向核心素养提升的实验观察指导策略

物理教学 2024年第2期46卷 21-24页

作者：葛腾霄马宇澄江苏省无锡市青山高级中学江苏214036 江苏省无锡市教育科学研究院江苏214000

文章以提升学生物理学科核心素养为目标,阐述了进行实验观察指导的重要性,从培养实验观察兴趣、培养科学思维、渗透科学态度与责任三个方面提出了实验观察指导策略:通过联系生活,自制教具培养学生的实验观察兴趣;通过帮助学生掌握具体... 详细信息

文章以提升学生物理学科核心素养为目标,阐述了进行实验观察指导的重要性,从培养实验观察兴趣、培养科学思维、渗透科学态度与责任三个方面提出了实验观察指导策略:通过联系生活,自制教具培养学生的实验观察兴趣;通过帮助学生掌握具体观察方法,帮助学生将学科视角融入观察,帮助学生领会科学范畴及其关系培养科学思维;通过培养观察的目的性,优化观察记录,鼓励独立思考,帮助学生深化科学态度与责任。

关键词：核心素养实验观察指导科学思维波的形成科学范畴

电感耦合等离子体质谱法测定兰索拉唑原料药中10种杂质元素

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分析科学学报 2024年第3期40卷 369-372页

作者：刘宇澄冯雪松武汉大学科研公共服务条件平台湖北武汉430072

本研究建立了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)同时测定兰索拉唑原料药(供注射用)中Pb、As、Cd、Hg、V、Ni、Co、Li、Cu和Sb等10种杂质元素的分析方法。采用微波消解法对样品进行前处理,以45Sc、103Rh、193Ir为内标元素,采用碰撞池模式IC... 详细信息

本研究建立了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)同时测定兰索拉唑原料药(供注射用)中Pb、As、Cd、Hg、V、Ni、Co、Li、Cu和Sb等10种杂质元素的分析方法。采用微波消解法对样品进行前处理,以45Sc、103Rh、193Ir为内标元素,采用碰撞池模式ICP-MS法进行了测定。10种元素标准曲线的相关系数均≥0.9990,检测限为0.0077~0.6136μg/L,定量限为0.0257~2.0455μg/L。3批样品中10种元素含量均远低于各自的限量标准,且各元素低、中、高3个浓度水平的加标回收率均在75.1%~123%范围内。所建立的方法操作简便快捷、准确,可用于兰索拉唑原料药(供注射用)中元素杂质残留量检测。

关键词：兰索拉唑元素杂质电感耦合等离子体质谱方法学验证

超深基坑围护结构稳定性分析及围护桩参数优化

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超深基坑围护结构稳定性分析及围护桩参数优化

作者：刘永涛西南科技大学

学位级别：硕士