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离子液体基固态电解质的制备及性能研究

离子液体基固态电解质的制备及性能研究

作者：储成成南京邮电大学

学位级别：硕士

金属锂作为二次充电电池的负极材料因其密度小(0.53 g cm)、氧化还原电压低(-3.04V&Li/Li)以及理论存储容量高(3860 m Ah g)而备受关注。电解液充当离子传送载体,对电池电化学性能影响深远。传统有机电解液离子导电优异、与电极接触良好... 详细信息

金属锂作为二次充电电池的负极材料因其密度小(0.53 g cm)、氧化还原电压低(-3.04V&Li/Li)以及理论存储容量高(3860 m Ah g)而备受关注。电解液充当离子传送载体,对电池电化学性能影响深远。传统有机电解液离子导电优异、与电极接触良好,但其本身所固有的易燃、易泄漏、易挥发等问题严重威胁电池的安全运转。此外,由于锂离子在锂金属表面的不均匀分布,锂负极在沉积/剥离过程中容易形成树枝状锂枝晶,致使循环寿命衰减甚至短路。因此,采用不可燃、封装性优异、机械性能良好的固态电解质有望消除传统电解液所存在的安全问题。与传统有机电解液相比,固态电解质具有耐热性良好、(电)化学稳定性高等优点。此外,其本身固有的机械模量能够有效抑制锂枝晶刺穿。与无机固态电解质相比,有机聚合物电解质具有易加工、可塑性强等优点,能够兼容电极循环过程中的形变。然而,其本身结晶度高、室温离子电导率低及机械性能低等问题,阻碍了有机聚合物电解质的应用。为了解决以上问题,本论文分别引入无机快离子导体、离子液体和MOF(Metal-Organic Frameworks),构筑兼具高离子电导率和机械模量的固态电解质隔膜。具体研究工作如下:(1)将聚合物链段聚偏二氟乙烯(PVDF)与刚性陶瓷颗粒相结合LiAlGe(PO)(LAGP),并引入具有高阻燃性和高离子电导性的离子液体Pyr1(2O1))TFSI,以缓解固态电解质的界面接触不良和离子电导率低等问题。所得到的的固态复合电解质(PIL-1),继承PVD F的柔软性和LAGP的高剪切模量。经过实验测试和理论计算发现,Pyr1(2O1))离子比TFSI离子更容易吸附在LAGP表面,促进了含氟阴离子从离子液体中的释放,游离TFSI在金属锂负极表面经还原分解原位生成富含Li F的SEI膜。使用复合电解质的锂金属电池拥有优异的循环稳定性,在电流密度0.1 m A cm时,Li|PIL-1|Li对称电池可以稳定循环2700 h,极化电压为70 m V;在电流密度0.5 C时,Li|PIL-1|Li Fe PO电池可以稳定循环196圈,容量衰减仅为9.3%。(2)在课题组前期的工作中,我们将离子液体EMIMTFSI通过共价键连接到聚合物P MMA骨架上,所得到的聚离子液体(Poly(ionic-liquid)PIL)既保留了聚合物的机械性能,又继承了离子液体的高离子导电性、不可燃性和热稳定性等优点。但离子基团固定在聚合物链上后,离子迁移减缓,玻璃化转变温度升高,导致聚离子液体粘度增加、电导率下降。在本章中,我们通过调控锂盐浓度,增加载流子浓度;同时添加具有锂离子选择功能的MOF(UIO-66-NH),得到性能优异的复合固态电解质。相比于无MOF添加的纯聚离子液体固态电解质,复合固态电解质室温离子电导率可达7.79×10 S·cm,锂离子迁移数为0.538。当电流密度为0.5 C时,Li|Ui O-66-NH@PIL|Li Fe PO电池能稳定循环200圈,容量损失率仅为6.9%。

关键词：锂金属电池锂枝晶复合固态电解质离子液体金属有机框架材料

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科技图书抖音平台直播营销策略探析

科技与出版 2024年第8期 85-91页

作者：李军亮于成成化学工业出版社有限公司北京100011

抖音电商是重要的图书销售渠道,文章分析科技图书抖音平台直播营销的现状和问题,并以《电工手册(全彩视频版)》等科技图书抖音直播营销实践为例,探讨科技图书直播营销的创新方法,从场景构建、情感连接、情感互动三个层面论述科技图书直... 详细信息

抖音电商是重要的图书销售渠道,文章分析科技图书抖音平台直播营销的现状和问题,并以《电工手册(全彩视频版)》等科技图书抖音直播营销实践为例,探讨科技图书直播营销的创新方法,从场景构建、情感连接、情感互动三个层面论述科技图书直播营销要点,分析发现其成功营销的关键在于图书内容、达人和受众之间的精准匹配与高效互动,从而为专业类图书直播营销提供借鉴。

关键词：科技图书抖音达人营销直播营销

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无人作业船自动导航控制系统的优化

江苏大学学报（自然科学版） 2024年第4期45卷 417-425页

作者：秦云张成成江苏大学电气信息工程学院江苏镇江212013

为了提高原有导航系统中低成本传感器的数据检测精度和船体航迹跟踪的控制效果,引入数据融合算法并提出了一种新型的航迹跟踪算法.导航系统首先对船体进行多次坐标变换,通过两次卡尔曼滤波器融合出更精准的船体航向角、坐标和速度;其次... 详细信息

为了提高原有导航系统中低成本传感器的数据检测精度和船体航迹跟踪的控制效果,引入数据融合算法并提出了一种新型的航迹跟踪算法.导航系统首先对船体进行多次坐标变换,通过两次卡尔曼滤波器融合出更精准的船体航向角、坐标和速度;其次提出了一种基于消除航迹速度偏差和航向角偏差的控制算法,将传统的PID控制器设计成由PI控制器和微分控制器组成的串级控制系统,作为内环的微分量正好由现有的加速度计和陀螺仪检测变送,省去了对微分参数的调节,对检测精度不高的系统也可以有较好的控制效果;最后解算出船体两个明轮各自需要的出力情况,以提高航迹跟踪效果.在试验平台上控制无人作业船进行多次巡航试验,通过上位机实时监测船体的状态数据和运行轨迹,并对整体优化后的航迹跟踪效果进行了分析.结果表明:经卡尔曼滤波器融合后的航向角、定位和速度,数据方差更小,更接近于理想值;对于控制算法,系统的超调量不超过3%,响应速度足够快,且稳态误差接近0;航迹跟踪的直线段成功率由优化前的80%提升到了95%,拐弯段的成功率由优化前的60%提升到了90%,直线段的最大偏航平均距离由优化前的0.83 m降到了0.12 m,拐弯段的最大偏航平均距离由优化前的1.25 m降到了0.22 m;拐弯后平均需要0.95 m长的调整距离就可以进入直行状态,直线段和拐弯段的跟踪效果明显得到了改善.

关键词：无人作业船自动导航坐标变换数据融合航迹跟踪算法

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基于自适应权重的多源部分域适应

软件学报 2024年第4期35卷 1703-1716页

作者：田青孙灿宇储奕南京信息工程大学软件学院江苏南京210044 数字取证教育部工程研究中心(南京信息工程大学) 江苏南京210044 计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学) 江苏南京210023

作为机器学习的一个新兴领域,多源部分域适应(MSPDA)问题由于其源域自身的复杂性、领域之间的差异性以及目标域自身的无监督性,给相关研究带来了挑战,以致目前鲜有相关工作被提出.在该场景下,多个源域中的无关类样本在域适应过程中会造... 详细信息

作为机器学习的一个新兴领域,多源部分域适应(MSPDA)问题由于其源域自身的复杂性、领域之间的差异性以及目标域自身的无监督性,给相关研究带来了挑战,以致目前鲜有相关工作被提出.在该场景下,多个源域中的无关类样本在域适应过程中会造成较大的累积误差和负迁移.此外,现有多源域适应方法大多未考虑不同源域对目标域任务的贡献度不同.因此,提出基于自适应权重的多源部分域适应方法(AW-MSPDA).首先,构建了多样性特征提取器以有效利用源域的先验知识;同时,设计了多层次分布对齐策略从不同层面消除了分布差异,促进了正迁移;此外,为量化不同源域贡献度以及过滤源域无关类样本,利用相似性度量以及伪标签加权方式构建自适应权重;最后,通过大量实验验证了所提出AW-MSPDA算法的泛化性以及优越性.

关键词：多源部分域适应负迁移多样性特征提取多层次分布对齐自适应权重

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