检索结果-南通市图书馆

维普期刊数据库

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

滑石涂层和电解液添加剂稳定锌阳极的研究

滑石涂层和电解液添加剂稳定锌阳极的研究

作者：甘耀强景德镇陶瓷大学

学位级别：硕士

规模化的电化学储能已成为热点研发领域,锂离子电池（Lithium-ion batteries,LIBs）具有高循环稳定性、高能量效率和高能量密度等优点,已成为目前新能源汽车和便携式电子产品的电源之一。但是,LIBs的低安全性、较高价格成本和高组装技... 详细信息

规模化的电化学储能已成为热点研发领域,锂离子电池（Lithium-ion batteries,LIBs）具有高循环稳定性、高能量效率和高能量密度等优点,已成为目前新能源汽车和便携式电子产品的电源之一。但是,LIBs的低安全性、较高价格成本和高组装技术要求,LIBs的可持续性发展受到了极大的挑战。水系锌离子电池（zinc-ion batteries,ZIBs）应运而生,逐渐成为能源领域的研究和发展方向。ZIBs是一种新型的二次电池,相比LIB,ZIBs具有以下几个优势:锌具有较高的容量和能量密度,可以存储更多的电能,从而延长电池的使用时间;更低的火灾和爆炸风险,更安全可靠;锌的储量丰富,价格较低,并且可回收利用,降低了电池的制造成本;采用水基电解液,无有害元素,减少对环境的污染。然而,ZIBs的发展受到锌阳极严重地枝晶生长和不可逆的副反应的影响,导致了其稳定性和安全性受到挑战。针对上述挑战,本文主要采用人工界面改性、晶面取向调控、调控电解液pH值和调节Zn的溶剂化结构四种策略,以缓解锌枝晶的生长和副反应的发生,有效提高了锌阳极的稳定性,提高了锌离子储能器件的循环寿命。主要研究如下:（1）使用煅烧900℃滑石作为原料,通过离子交换法制备具有Zn传输通道的锌基煅烧滑石（Zn-C.T）。利用Zn-C.T作为界面保护层,避免了电解液和锌阳极的直接接触。Zn-C.T涂层可以在电极表面形成平整的疏水层,有利于减少锌枝晶的形成,降低锌金属的氧化和腐蚀速度。此外,Zn-C.T涂层建立了均匀分布的电场,可以均匀Zn通量,在循环过程中诱导Zn均匀沉积。XRD证明了Zn-C.T涂层有效抑制了电极与电解液之间的副反应,提高锌阳极的稳定性。XRD的I/I的比值证明了沉积的Zn更倾向于在0-30°的小角度生长,有利于Zn均匀沉积。基于此,Zn-C.T@Zn/Zn-C.T@Zn对称电池表现出高度可逆的电镀/剥离性能,可以在2 mA cm和1 mAh cm下稳定循环2477 h。使用Zn-C.T@Zn作为阳极的Zn/I全电池具有优异的循环稳定性,可稳定工作高达10000次循环,具有79.80%的容量保持率,平均CE为99.81%。（2）为了调节锌阳极的晶面取向,使用具有-OH和-NH的酸水解酪蛋白（AC）作为电解液的添加剂。AC中的-OH可以与水分子形成氢键,通过减少配位的活性HO分子来调节Zn的溶剂化结构,从而重新分配Zn沉积以避免副反应。带正电的氨基酸优先吸附在锌阳极表面,形成具有强位阻的自适应锌-电解液界面,有效阻碍水分吸附,引导锌均匀地沿着（002）晶面沉积。同时-NH中的氮原子具有孤对电子,可以作为配位基与Zn形成配位键,从而使AC分子与Zn结合成配合物。AC配位物优先吸附在锌阳极表面形成保护层,隔离锌阳极与电解液的直接接触,抑制副反应的发生。可以使Zn/Zn对称电池在2 mA cm和1 mAh cm下稳定循环超过3000 h,即使在高电流密度3 mA cm和3 mAh cm下也能稳定循环1691 h。采用I和AC作为正极和电解液添加剂的全电池也表现出显着改善的电化学性能,在5 A g的高电流密度下可以稳定循环10000次,并有81.65%高容量保持率,平均CE为99.38%。（3）为了调控电解液pH值,使电解液的pH控制在3-5之间,选用含有-OH的2-羟基苯乙酸（2-HPAA）作为电解液添加剂来调控电解液pH值。2-HPAA溶于电解液后释放H,降低电解液的pH值。弱酸性的2-HPAA（pH≥3）会使电解液维持pH<5.4,抑制ZnSO（OH）·x HO副产物的形成。XRD证明了2-HPAA抑制副产物的生成。同时,2-HPAA中的-OH会取代[Zn（HO）]中的水分子,形成稳定的配位物。这种配位物还会吸附在锌阳极表面形成保护层,隔离锌阳极与电解液的直接接触,抑制析氢反应（Hydrogen evolution reactions,HER）和腐蚀反应的发生。此外,ZnSO+2-HPAA电解液具有更好的疏水性,可以降低水分解产生OH的可能性,减少副反应的发生。Zn/Zn对称电池在2 mA cm和1 mAh cm下稳定循环超过4200h。使用2-HPAA的Zn/Zn对称电池稳定工作超过4200 h。以2-HPAA为添加剂的Zn/I全电池可稳定工作高达10000次循环,具有80.79%的高容量保持率,CE高达99.93%。（4）为了调节Zn的溶剂化结构,选用2-巯基乙烷磺酸钠（2-MESN）作为电解液添加剂。2-MESN具有良好的水溶性和电化学稳定性且具有的巯基（-SH）和磺酸基团（-SO-）可以通过减少Zn配位的活性HO分子来调节Zn的溶剂化结构,从而重新分配Zn沉积以避免副反应。并且,阴离子（-SO-）可以吸附在锌阳极表面,从而形成稳定的保护层,有效地防

关键词：水系锌离子电池锌阳极稳定性界面保护层电解液添加剂溶剂化结构

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

面向环境保护的飞机多目标最优控制航迹优化

机械科学与技术 2024年

作者：贾兴强宗军耀刘利朝张琦张小贝上海大学通信与信息工程学院中国商飞上海飞机设计研究院

航空运输所产生的二氧化碳排放和非二氧化碳效应对于环境的影响日益严重。为了贯彻绿色航行的理念，提出了面向环境保护的飞机多目标最优控制航迹优化策略。通过结合污染物排放和凝结尾模型建立环境成本，以直接运行成本和环境成本为双... 详细信息

航空运输所产生的二氧化碳排放和非二氧化碳效应对于环境的影响日益严重。为了贯彻绿色航行的理念，提出了面向环境保护的飞机多目标最优控制航迹优化策略。通过结合污染物排放和凝结尾模型建立环境成本，以直接运行成本和环境成本为双目标建立最优控制模型。设计hp自适应伪谱法结合增强epsilon约束法的多目标问题求解方法，并提出基于公平性的折中解获取方法以平衡各目标的利益。最后，选用航线实际飞行数据作为算例进行飞行成本和算法性能分析。结果表明：所提出的模型和算法能获得更优的Pareto前沿；通过调整飞机的水平路径和垂直剖面，可以将持续凝结尾的环境影响大幅降低。

关键词：航空运输航迹优化多目标优化最优控制凝结尾

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

碱性吸收剂喷射脱除燃煤烟气中SO3试验

洁净煤技术 2024年第S1期30卷 376-382页

作者：邵衍伟龚宏强孙佳兴赵荣杭江苏国信扬州发电有限责任公司

燃煤烟气中SO3排放所引起的问题日益严重，碱性吸收剂喷射技术作为一种有效的控制方法有望应用于工业。目前，实现较高的SO3脱除效率所需钙基吸收剂喷射量较大，造成工艺成本较高；而反应动力学较快的钠基吸收剂在SO3脱除过程中易产生... 详细信息

燃煤烟气中SO3排放所引起的问题日益严重，碱性吸收剂喷射技术作为一种有效的控制方法有望应用于工业。目前，实现较高的SO3脱除效率所需钙基吸收剂喷射量较大，造成工艺成本较高；而反应动力学较快的钠基吸收剂在SO3脱除过程中易产生腐蚀性和黏性的亚硫酸钠和硫酸氢钠，造成设备腐蚀与堵塞。为避免以上问题，按照n(Ca（OH）2)∶n（Na2CO3）∶n（SO3）=5∶1∶1复配碱性吸收剂，并采用干法喷射技术脱除烟气中的SO3。Ca（OH）2作为主体吸收剂可以保证固体颗粒与气体分子的充分接触，提高气固反应概率；掺杂少量Na2CO3可以进一步提高吸收剂的反应速率，在短时间内提高吸收剂的转化率。复配吸收剂在同样的工况条件下对SO3的脱除率高于纯Ca（OH）2,当SO3初始浓度为39.2 mg/m3,烟气温度为360℃时，SO3脱除率可达88.7%。在保证SO3脱除率的前提下，Ca（OH）2的消耗量可降低50%,降低了工业生产成本的同时也减少了Na2CO3脱除SO3后产生具有腐蚀性和黏性的副产物。此外，延长吸收剂停留时间、提高烟气温度以及较高的SO3初始浓度都会提高SO3脱除效率，这为燃煤发电厂烟气SO3脱除提供了理论基础。

关键词：燃煤电厂碱性吸收剂 SO3脱除喷射粉末

考虑碳排放因子与动态重构的主动配电网双层优化策略

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

山东大学学报(工学版) 2024年

作者：鄢仁武林剑雄李培强吴国耀匡宇福建理工大学电子电气与物理学院智能电网仿真分析与综合控制福建省高校工程研究中心福建湖南大学电气与信息工程学院国网福建营销服务中心国网新源浙江磐安抽水蓄能有限公司

为提高光伏的消纳率,促进主动配电网低碳经济运行,提出一种考虑碳排放因子与动态重构的主动配电网双层优化策略。上层计及动态重构、储能设备和分布式光伏多种主动管理措施,减少系统网损成本和弃光成本,实现主动配电网最优经济运行;下... 详细信息

为提高光伏的消纳率,促进主动配电网低碳经济运行,提出一种考虑碳排放因子与动态重构的主动配电网双层优化策略。上层计及动态重构、储能设备和分布式光伏多种主动管理措施,减少系统网损成本和弃光成本,实现主动配电网最优经济运行;下层基于碳排放流理论,建立以动态碳排放因子为引导信号的低碳需求响应模型,充分挖掘用户侧减碳潜力;针对模型特征,分别采用基于二阶锥规划和改进蜣螂优化算法进行求解,通过改进IEEE 33节点系统验证了该策略能够有效降低电压越限风险,提升主动配电网运行的低碳经济性。

关键词：主动配电网动态重构低碳需求响应动态碳排放因子改进蜣螂优化算法

基于hp自适应伪谱法的航空器多阶段航迹优化

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

飞行力学 2024年

作者：贾兴强宗军耀刘利朝张琦张小贝上海大学通信与信息工程学院中国商飞上海飞机设计研究院

航迹优化是减少航空器直接运行成本和排放成本的重要举措，为此提出了基于hp自适应Radau伪谱法的航迹优化方法。首先，将航迹优化问题转化为多阶段最优控制问题，建立基于最优控制的航迹优化模型。其次，采用Radau伪谱法对最优控制问题... 详细信息

航迹优化是减少航空器直接运行成本和排放成本的重要举措，为此提出了基于hp自适应Radau伪谱法的航迹优化方法。首先，将航迹优化问题转化为多阶段最优控制问题，建立基于最优控制的航迹优化模型。其次，采用Radau伪谱法对最优控制问题进行离散化处理，并通过动态调整网格区间数量和多项式阶数提高求解收敛速率。最后，选用航线实际飞行数据作为算例进行飞行成本和算法性能分析。仿真结果表明：hp自适应Radau伪谱法能够提升多阶段航迹优化最优控制问题的求解收敛速率；最短飞行时间航迹比飞行计划仿真航迹的飞行时间降低了12.25%，最少燃油消耗航迹比飞行计划仿真航迹的油耗减少了7.68%。

关键词：航迹优化最优控制 Radau伪谱法燃油消耗

矿用硬岩巷道机械化掘进破岩形式研究现状及展望

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

煤炭科学技术 2024年第S01期52卷 259-268页

作者：李潮鲁义强陈召易海洋王明耀华北科技学院建筑工程学院河北廊坊065201 中铁工程装备集团有限公司河南郑州450000 同济大学土木工程学院上海200092 河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454003

硬岩巷道快速掘进是实现煤矿智能高效开采的重要环节,悬臂掘进机、TBM和底切割装备都在尝试解决这一难点,掘进技术和装备的发展直接影响采矿的安全生产和经济效益。首先,总结了悬臂掘进机在硬岩截割工况的适用范围和截齿消耗现状,分析... 详细信息

硬岩巷道快速掘进是实现煤矿智能高效开采的重要环节,悬臂掘进机、TBM和底切割装备都在尝试解决这一难点,掘进技术和装备的发展直接影响采矿的安全生产和经济效益。首先,总结了悬臂掘进机在硬岩截割工况的适用范围和截齿消耗现状,分析截割破岩形式的现场试验,发现在较高的岩石强度条件下,截齿消耗量较正常磨损翻倍,掘进速度与开采速度的不匹配,严重制约了矿井生产。其次,分析了滚刀破岩形式和装备在矿山领域的应用和新产品现状,得出移动式矿用掘进设备采用滚刀挤压破岩,块状渣土少,粉末多,刀盘推力小,导致破岩能力不足。最后,分析了线性底切割破岩技术和非线性底切割技术的原理和装备研发现状。结果表明:随着振荡频率的提高,切削力显著降低,非线性底切割破岩单位体积消耗能量少,优势明显。但在硬岩条件下的掘进效率、设备稳定性等关键问题有待验证,非线性底切割技术有望突破未来矿山硬岩掘进的技术难题。

关键词：硬岩巷道掘进技术破岩形式截齿破岩滚刀破岩底切割技术

维普期刊数据库

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

利用随机去耦合推演谐振子的传播子

Chinese Journal of Chemical Physics 2024年第2期37卷 192-198,I0102页

作者：邵久书北京师范大学化学学院高等量子研究中心北京100875

本文采用随机去耦合方法,将谐振子的量子演化转化为虚拟的两部分,它们分别由随机产生算符和随机灭算符确定讨论了两种解析虚拟算符的手段,一种基于相干态表示,另一种则基于位置和动量分解后的动量表示:联合两个虚拟传播子并对涉及的噪... 详细信息

本文采用随机去耦合方法,将谐振子的量子演化转化为虚拟的两部分,它们分别由随机产生算符和随机灭算符确定讨论了两种解析虚拟算符的手段,一种基于相干态表示,另一种则基于位置和动量分解后的动量表示:联合两个虚拟传播子并对涉及的噪声求统计评价就得到谐振子的量子传播子.整个过程的主要数学处理为求算高斯积分.

关键词：量子演化传播子谐振子随机去耦合

维普期刊数据库评论

在线全文

维普期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

永磁磁浮列车虚拟编组运行速度鲁棒控制方法

稀土 2024年第1期45卷 76-86页

作者：刘书云杨杰秦耀齐洪峰邵福波江西理工大学永磁磁浮技术与轨道交通研究院江西赣州341000 江西省磁悬浮技术重点实验室江西赣州341000 中车工业研究院有限公司北京100076

永磁磁浮是一种磁浮轨道交通新制式,可有效缓解城市交通拥堵。列车虚拟编组是提高轨道交通运营效率的重要前沿技术之一,研究永磁磁浮列车虚拟编组的速度鲁棒控制,对提高城市轨道交通运营安全和效率有重要意义。针对永磁磁浮列车虚拟编... 详细信息

永磁磁浮是一种磁浮轨道交通新制式,可有效缓解城市交通拥堵。列车虚拟编组是提高轨道交通运营效率的重要前沿技术之一,研究永磁磁浮列车虚拟编组的速度鲁棒控制,对提高城市轨道交通运营安全和效率有重要意义。针对永磁磁浮列车虚拟编组模式下状态切换和自适应巡航过程中速度易受干扰、控制不稳定问题,对动态编组、自适应巡航、动态解编三个阶段进行分析,并采用分段控制策略,对列车虚拟编组三阶段进行状态切换;分析虚拟编组永磁磁浮列车组之间的数学关系,建立数学模型,采用模型预测控制算法对自适应巡航阶段速度进行协同控制,并在Matlab仿真环境下进行模拟。通过仿真验证了本文所提建模和控制方法的有效性,且模型预测控制方法鲁棒性能优于传统的PID控制算法,采用模型预测控制算法超调量减少了4.9%;同时,采用分段控制方法实现了虚拟编组三阶段状态平稳切换。实验结果表明相比传统的列车速度控制方法,本文方法在提升磁浮列车速度跟踪控制精确度和鲁棒性方面具有显著优势,证明了本文提出建模和控制方法的有效性和可行性。

关键词：磁浮列车虚拟编组模型预测控制鲁棒控制

维普期刊数据库

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

柴油机瞬态喷油正时分段延后策略排放优化

吉林大学学报(工学版) 2024年

作者：邢耀宏田径贾皓宇韩永强金华玉洪晨吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室吉林大学汽车工程学院中国第一汽车股份有限公司技术中心

针对车用柴油机瞬态工况排放恶化问题，以CA6DM3国Ⅵ高压共轨柴油机为研究对象，基于“dSPACE”搭建了瞬态测控平台，并提出了基于喷油正时分段延后的瞬态排放优化策略。选取转速1100r/min，加载范围10%～90%负荷，加载时间为3s的典型... 详细信息

针对车用柴油机瞬态工况排放恶化问题，以CA6DM3国Ⅵ高压共轨柴油机为研究对象，基于“dSPACE”搭建了瞬态测控平台，并提出了基于喷油正时分段延后的瞬态排放优化策略。选取转速1100r/min，加载范围10%～90%负荷，加载时间为3s的典型瞬态工况，以略低于加载稳定期空燃比的27、28为参考空燃比，提出差值延后和比例延后两种方式实现的分段喷油正时控制策略，实现喷油正时的分段延后。测试结果得出在兼顾柴油机瞬态加载过程动力性和燃油经济性下，采用参考空燃比28的差值延后分段策略下，6°CA延后方案排放改善最优，瞬态加载过程NOx与微粒排放最大降幅分别为6.5%和27.77%，累计排放降幅6.8%和31.9%。

关键词：车用柴油机瞬态排放喷油正时策略 dSPACE测控平台