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锂离子二次电池三元正极材料LiNi0.8Co0.15Al0.05O2的涂层改性研究

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锂离子二次电池三元正极材料LiNi0.8Co0.15Al0.05O2的涂层改性研究

作者：戴高乐南京大学

学位级别：硕士

富镍三元正极材料LiNiCoAlO作为锂离子二次电池正极材料中最具应用性的正极材料之一,因其高能量密度、低廉的价格被广泛应用于新能源汽车上。然而,一些问题仍然存在着:过量Ni3+与Ni4+的存在会导致材料化学性质的不稳定,在高温快速脱锂... 详细信息

富镍三元正极材料LiNiCoAlO作为锂离子二次电池正极材料中最具应用性的正极材料之一,因其高能量密度、低廉的价格被广泛应用于新能源汽车上。然而,一些问题仍然存在着:过量Ni3+与Ni4+的存在会导致材料化学性质的不稳定,在高温快速脱锂的状态下出现容量的迅速衰减。Ni4+的存在也会加剧电解液与电极材料之间副反应的发生,形成固体电解质界面膜(SEI膜),导致阻抗的增加和锂离子二次电池循环寿命的降低。此外,富镍正极材料表面的LiOH杂质会与电解液中LiPF6反应,生成HF,溶解电极材料中金属离子。目前一些研究表明,通过正极材料表面涂层能够解决富镍正极材料LiNiCoAlO的热稳定性和循环性能差的问题。这些表面涂层材料能够形成一道物理屏障,保护正极材料免受HF的腐蚀,从而减少正极材料中阳离子溶解,提高被涂层正极材料的表面稳定性。稳定的表面环境同时能够减少电池充放电过程中电极与电解液之间的副反应。此外,一些涂层材料也能够提高电极材料的容量和导电性。对于层状正极材料,经过研究发现适合通过涂层来改善其电化学性能的涂层材料主要有金属氧化物(SiO、ZrO、TiO)、金属氟化物(AlF3)金属磷酸盐(AlPO4、Co3(PO4)2)等材料。本文的主要研究内容是通过共沉淀法制备了一批具有球形形貌的LiNiCoAlO正极材料,并在此基础上进行涂层改性。选用了常见的两种氧化物Al2O3和TiO作为涂层,并采用了传统湿法化学法(溶胶凝胶法)和新型的原子层沉积(ALD)技术进行涂层。传统湿法化学法涂层A1O以异丙醇铝为原料,制备了三组Al2O3涂层量分别为 0.5 wt%、1.0 wt%、2.0 wt%的 Al2O3@LiNiCoAlO 正极材料。对Al203@LiNiCoAlO 正极材料进行了 XRD、XPS、SEM、TEM 表征,并且对未涂层、Al2O3-05、Al2O3-10、Al2O3-20四组正极材料装配电池进行电化学性能测试。经过Al2O3涂层,正极材料的结构未发生改变,涂层工艺未引入其他杂质。在被涂层材料表面观察到清晰的涂层,证明正极材料表面被成功均匀制备Al2O3 涂层。实验显示:Al2O3 涂层量为 1.0 wt%的 Al2O3@LiNiCoAlO 正极材料展示出最佳的电化学性能,在25℃和55℃温度下进行1C倍率的充放电循环测试中,其放电比容量保持率分别为71.7%和70.1%,均优于其余三组测试样品。此外,该材料也展示出最优的倍率性能。原子层沉积(ALD)技术涂层TiO:以TiCl为原料,采用原子层沉积(ALD)技术在LiNi0.8Co0.15Al0.0502正极材料球形颗粒表面成功制备了一层TiO。TiO涂层的厚度可以通过控制ALD循环次数进行控制。共制备出三组TiO涂层厚度分别约为 2nm、5nm、8nm 的 TiO@LiNiCoAlO 正极材料。通过 SEM、TEM进行形貌表征,观察到清晰的涂层,证明成功制备均匀TiO层。从TEM照片中测得涂层厚度与实验设计相一致。实验显示:经过138次ALD循环、TiO厚度为5nm的TiO@LiNi0.8Co0.15Al0.005O正极材料展示出最佳的电化学性能,在25℃和55℃温度下进行1C倍率的充放电循环测试中,其放电比容量保持率分别为90.21%和73.21%。此外,该材料也展示出最优的倍率性能。

关键词：锂离子二次电池正极材料 LiNi0.8Co0.15Al0.05O2 溶胶凝胶法 ALD 涂层 Al2O3 TiO2

单节段融合临近节段减压联合枳壳甘草汤治疗腰椎退变的临床疗效观察

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单节段融合临近节段减压联合枳壳甘草汤治疗腰椎退变的临床疗效观...

作者：戴高乐南京中医药大学

学位级别：硕士

目的:本课题通过回顾性观察单节段融合临近节段减压手术的术中各项指标及术后短期疗效评分,分析该手术在加快患者术后康复方面的有效性及可行性。同时,通过对照研究,观察枳壳甘草汤加减方联合单节段融合临近段减压手术治疗腰椎退行性疾... 详细信息

目的:本课题通过回顾性观察单节段融合临近节段减压手术的术中各项指标及术后短期疗效评分,分析该手术在加快患者术后康复方面的有效性及可行性。同时,通过对照研究,观察枳壳甘草汤加减方联合单节段融合临近段减压手术治疗腰椎退行性疾病的短期临床疗效,分析枳壳甘草汤在缓解腰椎退行性疾病术后不适症状,加快患者康复的有效性及可行性。方法:实验一:回顾分析自2018年11月至2019年11月由苏州市中医医院收住入院符合纳排标准的接受了双节段融合手术或单节段融合临近节段减压手术的患者共32例。根据手术术式的不同,分为观察组15例,参照组17例。观察组患者接受单节段融合临近节段减压手术,参照组患者接受双节段融合手术。统计分析术中指标(术中出血量、手术时长、手术切口长度),术后2周、术后6周、术后3月的VAS评分及ODI评分,末次随访时的改良MacNab评定标准结果及根据末次随访时的X线检查,记录螺钉松动或断裂,融合器下沉、脱位等不良事件发生情况,并在随访期间观察患者并发症情况。实验二:选取自2019年01月至2019年12月由苏州市中医医院收住入院符合纳排标准的双节段腰椎退行性疾病患者共20例。随机分为两组:实验组10例、对照组10例。两组患者均接受单节段融合临近节段减压手术,对照组患者术后予常规治疗(止痛、抗炎、抗感染、脱水等);实验组患者在术后常规治疗的基础上,术后第二天起加用中药积壳甘草汤加减方口服。在术后2周、术后6周、术后3月记录患者VAS评分、ODI评分。在末次随访时,完善中医证候积分、改良MacNab评定标准结果的记录,根据末次随访时的X线检查,记录螺钉松动或断裂,融合器下沉、脱位等不良事件发生情况,并在随访期间观察患者并发症情况。结果:实验一:两组患者年龄、性别、责任节段之间差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。观察组术中出血量、手术切口长度、手术时长均低于参照组,差异具有统计学意义(P0.05)。根据末次随访的影像学结果显示,两组患者均未发生螺钉松动或断裂,融合器下沉、脱位等严重不良事件。两组患者随访期间均未发生并发症。实验二:两组患者年龄、性别、责任节段、术前VAS评分、术前ODI评分、术前中医症候积分相比,差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。两组患者VAS评分,ODI评分均优于术前,且差异具有统计学意义(P0.05)。在中医症候疗效指数的有效率的比较中,实验组(100%)高于对照组(90%),差异无统计学意义(P>0.05)。根据末次随访的影像学结果显示,两组患者均未发生螺钉松动或断裂,融合器下沉、脱位等严重不良事件。两组患者随访期间均未发生并发症。结论:单节段融合临近节段减压手术较双节段融合手术有着手术创伤更小、短期术后疗效评分更低的优势,可以加速患者术后康复。在单节段融合临近节段减压术后联合运用枳壳甘草汤,可以进一步提升术后短期疗效,更好的促进患者术后的康复,减少术后不适症状。这二者都是加速康复外科理论运用于脊柱外科的尝试,在临床具有一定的推广价值。

关键词：腰椎退行性疾病临近节段减压中药加速康复外科

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基于包围盒的碰撞检测算法研究

基于包围盒的碰撞检测算法研究

作者：戴高乐河南科技大学

学位级别：硕士

碰撞检测不仅是实时计算机图形学的一个重要的研究方向,同时也是计算机辅助设计、计算机动画、虚拟现实等领域的一项关键技术,快速精确的碰撞检测对于提高上述应用的真实感、沉浸感非常重要。为进一步提高碰撞检测效率,结合复合层次包... 详细信息

碰撞检测不仅是实时计算机图形学的一个重要的研究方向,同时也是计算机辅助设计、计算机动画、虚拟现实等领域的一项关键技术,快速精确的碰撞检测对于提高上述应用的真实感、沉浸感非常重要。为进一步提高碰撞检测效率,结合复合层次包围盒碰撞检测和图形硬件技术,进行了两个方面的研究:复合层次包围盒碰撞检测利用不同类型的层次包围盒的优势综合进行碰撞检测,能够有效加速单一碰撞检测算法的检测效率,层次包围盒的多样性,决定了复合层次包围盒碰撞检测类型的多样性。针对常见的不同类型的包围盒,研究了它们之间的相交计算方法,并对影响复合层次包围盒树形态的三个重要因素进行了分析,给出了一种构建复合层次包围盒树的方法。复合层次包围盒碰撞检测虽然可以有效加速碰撞检测的计算,但其关键计算都在CPU上完成,GPU计算能力不能得到充分发挥,造成计算资源浪费;基于图像空间的流模式碰撞检测,能够发挥图形硬件的并行处理能力,但是需要进行过多的冗余检测,在一定程度上抑制了检测效率。针对这两种碰撞检测算法的特点,提出了一种混合碰撞检测算法,首先利用复合层次包围盒树快速锁定要进行精确碰撞检测的位置,然后利用流模式碰撞检测算法进行精确求交,进而平衡图形空间和图像空间碰撞检测负载。实验证明改进后的算法比原始的算法碰撞检测效率分别都有较大提高,并对复杂场景具有较好的适应性。

关键词：混合碰撞检测包围盒虚拟现实图形硬件编程

DNA自组装金属等离子体纳米结构的制备及性质研究

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DNA自组装金属等离子体纳米结构的制备及性质研究

作者：戴高乐福州大学

学位级别：硕士

相比于传统的“自上而下”的结构制造方法,“自下而上”自组装方法可以更容易地在纳米尺度上对纳米基元进行精确地组装和调控,自组装的纳米结构表现出新颖的理化性质和广泛的应用前景。结构DNA纳米技术是一门利用DNA自组装各种纳米结构... 详细信息

相比于传统的“自上而下”的结构制造方法,“自下而上”自组装方法可以更容易地在纳米尺度上对纳米基元进行精确地组装和调控,自组装的纳米结构表现出新颖的理化性质和广泛的应用前景。结构DNA纳米技术是一门利用DNA自组装各种纳米结构的新兴交叉学科,由于其精确的空间选址能力和结构的刚性,成为目前自组装领域的研究热点。本论文以DNA折纸术(DNA origami)为模板,自组装构建了一系列金纳米颗粒和金纳米棒离散结构。通过对金纳米颗粒大小、间距以及对金纳米棒之间角度大小的的精确控制,对结构光学响应的位置、强度进行调控,结合理论计算结果,揭示了这些结构的光学性质和结构构象之间的内在关联,主要内容包括以下几部分：1.制备功能化的金纳米颗粒和金纳米棒：用柠檬酸钠还原法制备13 nn、 20 nm的两种直径的金颗粒,CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)软模板法制备36 nm×10nm的金纳米棒。利用巯基DNA对这些纳米基元进行功能化修饰,获得在高盐浓度下稳定的金纳米粒子和金纳米棒,为离散纳米结构的组装提供纳米基元。2.金纳米颗粒四面体离散纳米结构的自组装：以三维DNA origami为模板,设计并自组装了一系列金纳米颗粒四聚体离散结构,用透射电子显微镜对结构的形貌和产率进行表征,用圆二色光谱仪和紫外可见分光光谱仪对其光学性质进行了系统的研究。研究结果表明,利用DNA自组装技术获得高纯度的目标产物,通过调节结构中金纳米颗粒的大小和间距,这些离散纳米结构表现出灵敏的结构依赖的光学响应。结合理论计算,我们探索了金纳米颗粒四聚体离散结构的等离子体光学性质与结构构象之间的关系。3.金纳米棒二聚体离散纳米结构的自组装：分别以二维DNA origami和三维DNA origami为模板,设计并自组装了不同角度的金纳米棒二聚体离散结构,用透射电子显微镜对结构的形貌和产率进行了表征,并测定了结构的吸收光谱和手性光谱。研究结果表明,利用DNA自组装技术可以获得高纯度的目标产物,调节结构中金纳米棒间的角度,这些离散纳米结构表现出灵敏的角度依赖的光学响应特性,我们对金纳米棒二聚体角度的变化和等离子体光学性质间的联系进行了探索。

关键词： DNA折纸术金纳米颗粒金纳米棒等离子体纳米结构光学性质

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战争回忆录

复杂噪声环境下基于轻量化模型的车内交互语音增强和识别方法

作者： (法)戴高乐

来源：南通市图书馆图书评论

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电子学报 2024年第4期52卷 1282-1287页

作者：廉筱峪夏楠戴高乐杨红琴大连工业大学信息科学与工程学院辽宁大连116034

针对车内语音交互在复杂噪声环境下识别率低以及难以在有限计算资源设备上部署问题,本文设计了轻量化的语音增强模型和语音识别模型并进行联合训练.语音增强模型引入多尺度通道时频注意力模块来提取多尺度时频特征和各个维度上的关键信... 详细信息

针对车内语音交互在复杂噪声环境下识别率低以及难以在有限计算资源设备上部署问题,本文设计了轻量化的语音增强模型和语音识别模型并进行联合训练.语音增强模型引入多尺度通道时频注意力模块来提取多尺度时频特征和各个维度上的关键信息.在语音识别模型中提出了多头逐元素线性注意力,显著降低了注意力模块所需的计算复杂度.实验表明,在自制数据集上这一联合训练模型表现出良好的噪声鲁棒性.

关键词：深度学习语音增强语音识别注意力机制联合训练