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有机正极材料苯基二亚胺二苯醌储锂/钠性能的研究

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有机正极材料苯基二亚胺二苯醌储锂/钠性能的研究

作者：孔祥悦燕山大学

学位级别：硕士

目前,锂/钠离子二次电池已商业化,广泛应用于便携设备和电动车等领域。但是基于过渡金属的无机正极材料价格昂贵、回收困难且污染环境。相比之下,有机正极材料价格低廉、绿色环保逐渐引起研究者的广泛关注。其中,醌类材料有动力学速率... 详细信息

目前,锂/钠离子二次电池已商业化,广泛应用于便携设备和电动车等领域。但是基于过渡金属的无机正极材料价格昂贵、回收困难且污染环境。相比之下,有机正极材料价格低廉、绿色环保逐渐引起研究者的广泛关注。其中,醌类材料有动力学速率快、不受反应体系限制、比容量高等优势,有望进行生产应用。有机分子易溶解于传统电解液中,经过合理的分子设计调控结构、使用离子液体电解液,可以有效解决醌类化合物溶解的问题,从而提升电池的循环稳定性。本论文设计并合成苯基二亚胺二苯醌(phenyl imine benzoquinone,PIBQ),作为锂/钠离子二次电池正极进行电化学性能测试,并结合多种测试手段揭示了其储锂/钠机理。(1)基于对苯醌(benzoquinone,BQ)活性分子的结构设计了PIBQ分子。通过席夫碱反应,将两个BQ单元通过一个苯环和两个碳氮双键进行连接。相比BQ在常温下易升华的特点,PIBQ具有更稳定的物理性质。作为锂/钠离子二次电池正极材料时,PIBQ结构中四个羰基为充放电的活性位点,其理论比容量为311 m Ah g。(2)在锂离子电池测试中,PIBQ正极在0.3 M Li TFSI-PY13TFSI的电解液中获得了308 m Ah g的可逆容量,达到了理论容量的99%。0.2 C下,循环100次后放电容量稳定在270 m Ah g,相比于在传统的1 M Li PF-EC/DMC电解液中的放电容量提升了52%。在0.3 M Li TFSI-PY13TFSI离子液体电解液进行2 C测试时,2000次长循环后,容量保持率为64%。(3)作为钠离子电池的正极材料,PIBQ在0.2 C下,0.3 M Na TFSI-PY13TFSI电解液中循环100次后放电容量为262 m Ah g;倍率性能测试中,PIBQ在2 C时的放电容量为138 m Ah g,即使再返回到0.1 C的电流密度下,仍然有270 m Ah g的可逆容量。而相同电流密度下的PIBQ在1 M Na PF-EC/DMC电解液中循环20次后,放电容量骤减至85 m Ah g。

关键词：有机正极材料苯基二亚胺二苯醌锂离子电池钠离子电池离子液体

基于模型预测的主动转向智能无人车辆横向稳态控制

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北京理工大学学报 2023年第8期43卷 812-819页

作者：李杰孔祥悦王晓燕胡铮兰海王志勇北京建筑大学机电与车辆工程学院北京102616 北京物资学院信息学院北京101149 中国北方车辆研究所车辆传动重点实验室北京100072

在复杂路况以及智能无人车辆转向过程中,车辆处于一种时变非稳定性状态,影响车辆操纵安全性和行驶稳定性.针对此问题,提出了一种应用于前轮主动转向无人车辆的优化模型预测控制策略,该控制器采用分层结构对车辆前轮转角进行优化控制,以... 详细信息

在复杂路况以及智能无人车辆转向过程中,车辆处于一种时变非稳定性状态,影响车辆操纵安全性和行驶稳定性.针对此问题,提出了一种应用于前轮主动转向无人车辆的优化模型预测控制策略,该控制器采用分层结构对车辆前轮转角进行优化控制,以改善车身在非稳态下的特征.考虑到无人车辆实际行驶时存在的内部和外部扰动因素,建立了非线性扰动量平台模型和非线性轮胎模型,并通过模块化方法,构建了无人车辆非线性动力学模型,利用非线性扰动观测器对干扰进行抑制,提高了车辆模型精确性与控制器控制效果.经仿真实验对比和硬件在环实验测试,结果表明:与无横向稳态控制车辆相比,稳定性提高了55%,验证了该策略能显著改善车辆的横向稳定性及有效性.

关键词：智能无人车辆横向稳态控制模型预测控制算法非线性扰动观测器联合仿真

基于光纤表面等离子体共振检测溶液折射率变化

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中国激光 2020年第8期47卷 153-159页

作者：陈强华韩文远孔祥悦何永熹罗会甫北方工业大学机械与材料工程学院北京100041 北京理工大学机械与车辆学院北京100081

基于Kretschmann结构,建立了一种具有四层介质的光纤表面等离子体共振(SPR)传感器理论模型。通过仿真可知,当折射率为1.333~1.336时,反射波p、s偏振分量的相位差与折射率呈近似线性的变化关系,并得到了光纤SPR的传感测量公式。实验使用... 详细信息

基于Kretschmann结构,建立了一种具有四层介质的光纤表面等离子体共振(SPR)传感器理论模型。通过仿真可知,当折射率为1.333~1.336时,反射波p、s偏振分量的相位差与折射率呈近似线性的变化关系,并得到了光纤SPR的传感测量公式。实验使用双频He-Ne激光器作为光源,提出了一套基于共光路结构的外差干涉光纤SPR测量系统,并采用相位解调的信号处理方法,使传感器具有较高的测量分辨率。甘油溶液的实验标定数据表明测量结果与理论分析一致,且结果与采用其他测量方法得到的结果吻合度较好,二者所得折射率的相互误差小于8.0×10^-5。所提传感器可以应用于环境检测、食品安全、药物筛选及临床医学等领域中。

关键词：测量溶液折射率表面等离子体共振光纤传感器双频激光干涉相位测量

基于多步相移法和偏振干涉光学层析光路的三维温度场测量

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光学学报 2022年第7期42卷 163-170页

作者：陈强华周胜丁锦红韩文远孔祥悦罗会甫北方工业大学机械与材料工程学院北京100144 中国电子科技集团公司第十一研究所北京100016 北京理工大学机械与车辆学院北京100081

温度场的精密测量对机械、航空航天、生物医学、食品化工、电力、能源和环境等诸多行业都有重要意义。提出了一种基于多步相移法和偏振干涉光学层析光路的三维温度场测量方法。首先,结合马赫-曾德尔干涉光路结构与光学层析技术设计偏振... 详细信息

温度场的精密测量对机械、航空航天、生物医学、食品化工、电力、能源和环境等诸多行业都有重要意义。提出了一种基于多步相移法和偏振干涉光学层析光路的三维温度场测量方法。首先,结合马赫-曾德尔干涉光路结构与光学层析技术设计偏振干涉光学层析测量系统,并利用偏振器件的旋转实现多步相移以实现高精度信号检测。然后,通过指数型滤波反投影算法还原得到被测介质的三维折射率分布,进而获得三维温度场分布。最后,推导了测量公式并搭建了实验系统。误差分析表明,现有实验条件下的系统测量不确定度约为0.8℃。测量实验和比对结果表明,所测得的温度场与实际情况吻合,与铂电阻温度计的标定温度比对结果小于2℃。

关键词：测量温度场测量多步相移法偏振干涉光学层析折射率

灌水量对温室自根与嫁接黄瓜根系分布及水分利用效率的影响

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园艺学报 2012年第10期39卷 1928-1936页

作者：孔祥悦王永泉眭晓蕾张振贤高丽红中国农业大学蔬菜系北京100193 设施蔬菜生长发育调控北京市重点实验室 100193 北京市农业技术推广站北京100101

为探求黄瓜适宜的节水灌溉方式,以温室栽培的黄瓜自根苗和嫁接苗为试验材料,设定每次灌水150、300和450m3·hm-2的不同灌水量,研究灌水量对黄瓜根系分布、商品瓜产量和水分利用效率的影响。结果表明,与常规灌水量对照(每次450m3·hm-2)... 详细信息

为探求黄瓜适宜的节水灌溉方式,以温室栽培的黄瓜自根苗和嫁接苗为试验材料,设定每次灌水150、300和450m3·hm-2的不同灌水量,研究灌水量对黄瓜根系分布、商品瓜产量和水分利用效率的影响。结果表明,与常规灌水量对照(每次450m3·hm-2)相比,适度减少灌水量,在多数情况下不会显著影响黄瓜根系生长、垂直分布与水分利用,每次150m3·hm-2的灌水量对自根与嫁接黄瓜的产量无显著影响,水分利用效率显著提高。每次150m3·hm-2灌水量下,嫁接黄瓜的根系旺盛且粗壮,同时诱发了大量毛细根向土壤深层分布,使其产量显著高于自根黄瓜,因此在减量灌溉条件下,嫁接具有良好的促根节水丰产的效果。

关键词：黄瓜灌水量嫁接根系分布产量水分利用效率

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水氮耦合对日光温室黄瓜根系生长的影响

农业工程学报 2012年第8期28卷 58-64页

作者：高丽李红岭王铁臣孔祥悦张振贤高丽红中国农业大学蔬菜系北京100193 北京市农业技术推广站北京100101

为揭示不同水氮耦合的促根机理,该文以日光温室冬春茬和秋冬茬黄瓜根系为主要研究对象,应用主成分分析法对根系生长情况进行综合评价,探索有效根直径范围内根系根长密度在土壤中的分布与不同土层间NO3--N含量之间的关系。结果表明:该文... 详细信息

为揭示不同水氮耦合的促根机理,该文以日光温室冬春茬和秋冬茬黄瓜根系为主要研究对象,应用主成分分析法对根系生长情况进行综合评价,探索有效根直径范围内根系根长密度在土壤中的分布与不同土层间NO3--N含量之间的关系。结果表明:该文得到的综合主成分可以代表97.27%的根系信息,综合评价最高的处理为优化灌溉定额为300 m3/hm2时,冬春茬共灌溉8次,优化施氮量240 kg/hm2、秋冬茬共灌溉5次,施氮量50 kg/hm2,该水肥管理条件能够更好地促进黄瓜根系的生长,提高了日光温室黄瓜的产量,降低了氮肥及水资源的浪费,是日光温室黄瓜的优质高效施肥灌溉模式。

关键词：温室氮肥灌溉水氮耦合黄瓜

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功利主义：德育实效性低迷的归因诊治

教育学 2003年第9期 54-57页

作者：高良孔祥悦

功利主义是造成德育实效性低迷的一个重要原因，在德育功能、目的、内容、过程和德育研究等方面都有表现。在阐述功利主义德育症候种种表现、功利主义德育观造成德育教育危机的基础上，论述功利主义德育观的超越问题。

关键词：德育德育实效性功利主义

来源：人大复印报刊资料评论

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功利主义:德育实效性低迷的归因诊治

教育科学研究 2003年第9期 54-57页

作者：高良孔祥悦扬州教育学院高邮校区副教授225600

功利主义是造成德育实效性低迷的一个重要原因,在德育功能、目的、内容、过程和德育研究等方面都有表现。在阐述功利主义德育症候种种表现、功利主义德育观造成德育教育危机的基础上,论述功利主义德育观的超越问题。

关键词：德育德育实效性功利主义

基于磁光调制及基频信号检测的高精度波片测量

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北京理工大学学报 2020年第5期40卷 461-465页

作者：陈强华孔祥悦刘斌超张孟策罗会甫吕唯唯北方工业大学机械与材料工程学院北京100041 北京理工大学机械与车辆学院北京100081

为提高波片相位延迟量的准确性,提出了一种基于磁光调制的波片相位延迟量测量方法.在标准1/4波片和检偏器之间插入磁光调制器,调整元件转角使出射光强只剩下偶次谐波成分,利用该特性,通过检测基频成分的残余量而非整个光强信号来进行波... 详细信息

为提高波片相位延迟量的准确性,提出了一种基于磁光调制的波片相位延迟量测量方法.在标准1/4波片和检偏器之间插入磁光调制器,调整元件转角使出射光强只剩下偶次谐波成分,利用该特性,通过检测基频成分的残余量而非整个光强信号来进行波片相位延迟量的精密测量.利用琼斯矩阵推导了相应的理论公式并建立了波片测量系统,误差分析表明当环境温度变化范围为0.1℃时,系统测量不确定优于5′,对1/2波片和1/4波片的重复测量实验表明测量标准偏差约为2′.

关键词：波片测量相位延迟磁光调制基频检测