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钾离子电池CuTCNQ正极材料的制备及其改性研究

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钾离子电池CuTCNQ正极材料的制备及其改性研究

作者：赵志昀西安理工大学

学位级别：硕士

钾离子电池(PIBs)有望成为下一代低成本储能器件,其正极材料对于电池的整体性能起着关键作用。相比于传统的无机材料,有机材料因环境友好、结构灵活、电极电势可调控等优势在PIBs中具有良好的应用前景,其中,四氰基对苯醌二甲烷铜(CuTCNQ... 详细信息

钾离子电池(PIBs)有望成为下一代低成本储能器件,其正极材料对于电池的整体性能起着关键作用。相比于传统的无机材料,有机材料因环境友好、结构灵活、电极电势可调控等优势在PIBs中具有良好的应用前景,其中,四氰基对苯醌二甲烷铜(CuTCNQ)具有高的工作电压、较高的理论比容量及柔性框架结构在PIBs储能领域极具潜力,但其电子电导率低、中间产物(四氰基对苯醌二甲烷(TCNQ))易溶解于有机电解液等问题亟待解决。本论文基于表界面包覆、隔膜修饰以及微观结构设计三个方面对其进行了改性研究。主要研究内容如下:(1)通过第一性原理计算得到了高导电聚合物聚吡咯(PPy)与中间产物TCNQ之间具有较强的吸附能,理论上可以抑制中间产物溶解。提出了在粉体活性材料CuTCNQ表面非原位包覆PPy的技术方案,制备得到了复合材料CuTCNQ-PPy。CuTCNQ和PPy都具有柔性结构,有利于改善电极与包覆层间的界面效应;PPy的高导电性可改善复合材料的反应动力学,保证电池的循环稳定性和倍率性能提升。与原始样相比,复合材料CuTCNQ-PPy(10%)展现出良好的循环稳定性,在50 mA g-1下循环70周后比容量提升到 36 mAh g-1。(2)对比研究了碳材料(Super-p separator、MWCNTs-OH separator、MWCNTs-COOH separator和GO separator)隔膜的改性方法。利用改性隔膜上的含氧官能团与中间产物TCNQ发生相互作用从而抑制其溶解,确保活性物质的高利用率和中间产物再活化。其中,GO separator展现出对于中间产物更强的抑制效果。在50 mA g-1下,电池放电比容量提升到约100 mAhg-1,循环70周后比容量提升到56 mAh g-1。(3)研究提出了增强有机正极-无机载体的界面结合力、提升中间产物稳定性以及活性材料纳米化的综合解决方案。采用化学气相沉积方法原位复合TCNQ制备nCuTCNQ-MWCNTs复合材料,利用前驱体Cu-MWCNTs载体中的Cu作为CuTCNQ晶体生长过程的形核中心、原位复合形成的CuTCNQ颗粒锚定在碳管的羧基官能团(-COOH)上,能够显著改善界面结合力;利用MWCNTs相互交联形成连续导电网络,能够有效改善复合材料的导电性。其中,nCuTCNQ-MWCNTs-10 min展现出显著提升的循环稳定性.在20 mA g-1下初始放电比容量提升到173mAh g-1,在50mA g-1下循环200周后比容量保持73 mAh g-1。并在(+)nCuTCNQ-MWCNTs-10 minl石墨(-)有机钾离子全电池进行了验证性实验,证实其在储能应用中具有良好前景。

关键词：钾离子电池 CuTCNQ 包覆改性隔膜结构设计

基于智能充电策略的车载便携式逆变电源的研制

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基于智能充电策略的车载便携式逆变电源的研制

作者：孙汀昀西安理工大学

学位级别：硕士

近几年,随着露营、自驾等户外休闲娱乐活动蓬勃发展,人们对于户外电子设备的需求也持续增长。而车载逆变电源既可以为户外工作人员解决工作设备的充电问题,又可以为参加户外活动人们的电子设备提供电力供应。车载逆变电源系统由电能变... 详细信息

近几年,随着露营、自驾等户外休闲娱乐活动蓬勃发展,人们对于户外电子设备的需求也持续增长。而车载逆变电源既可以为户外工作人员解决工作设备的充电问题,又可以为参加户外活动人们的电子设备提供电力供应。车载逆变电源系统由电能变换单元和储能单元组成,电源工作稳定性、便携性、使用寿命是评价车载便携式逆变电源的重要指标。本文针对车载逆变电源处于复杂环境、长期高负载使用出现的工作稳定性降低、系统温升过高的实际使用问题,优化充电策略、设计稳定可靠的电能变换主拓扑以及对逆变电源进行散热设计。为提高储能系统的工作稳定性和使用寿命,对锂离子电池工作原理进行分析,建立锂离子电池的电模型和热模型,利用电池实验测试数据集进行锂离子电池电模型参数辨识,基于电、热模型构建充电时间短、电池温升维持在安全范围内的优化充电策略的目标函数,解析优化求解的约束条件,基于粒子群优化算法完成对充电电流的优化设计。进行车载便携式逆变电源主电路拓扑结构设计,完成对功率开关器件、高频变压器、滤波器件的参数计算和选型,在SIMULINK环境下搭建逆变电源仿真电路,进行逆变电源的正向逆变输出和反向交流输入充电工作过程仿真,仿真测试结果验证了逆变电源电路拓扑设计及参数设计的可行性。为了防止车载逆变电源因长时间、高负载工作出现热失效问题,提高电源的使用寿命和工作稳定性,对逆变电源进行散热设计。针对逆变电源的散热需求进行分析并选择其散热方式,建立逆变电源功率器件结温预估模型、对功率器件的通态损耗、开关损耗进行计算,完成电源散热部件选型设计,通过Ansys Workbench搭建PCB板级模型进行功率器件的热仿真验证,通过热仿真验证了散热设计方案的可行性。最后,进行车载便携式逆变电源样机的研制,完成了系统的硬件设计和软件设计,硬件部分包括主控制器MCU模块、PWM功率驱动模块、继电器驱动模块、电压电流检测模块、过压过流保护模块、过温保护模块以及工作电源模块。软件部分包括初始化程序、主程序以及中断服务程序。进行了电源系统正向逆变输出和反向交流输入充电过程的工作性能测试。

关键词：智能充电策略车载逆变电源散热设计热电模型

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《经典中医启蒙》英译实践报告

《经典中医启蒙》英译实践报告

作者：罗骞昀广西大学

学位级别：硕士

中医科普类读物的外译与传播息息相关,文本的准确翻译固然重要,但若不能实现较好的传播,就得不偿失了。因此,为更好地探究和评估中医科普类读物翻译及传播活动,本实践选取拉斯韦尔提出的传播学5W理论为指导,基于构成传播过程的五种基本... 详细信息

中医科普类读物的外译与传播息息相关,文本的准确翻译固然重要,但若不能实现较好的传播,就得不偿失了。因此,为更好地探究和评估中医科普类读物翻译及传播活动,本实践选取拉斯韦尔提出的传播学5W理论为指导,基于构成传播过程的五种基本要素,对中医药文化科普类读物《经典中医启蒙》节选章节(第一、二、三章)进行翻译实践报告。《经典中医启蒙》内容基于李辛医师的课程,通过对12组经典中医概念如精、气、形等的精辟阐释,系统讲述中医的整体思维和学习方法。全文采用叙述性语言,在中医药文化语境下用词严谨,却不失趣味,适合作为中医入门读物进行对外传播。报告从词语特征、句子结构和篇章逻辑三个层面对翻译实践中的典型案例进行分析,并对翻译中遇到的问题进行探讨和经验总结,最后提供专业术语的中英文对照表和其他辅助信息。本文的重点在于尝试探讨翻译学与传播学在中医科普读物翻译与传播中的跨学科合作,总结从翻译实践中积累的词句和篇章翻译策略,并分析翻译过程中遇到的困难,例如隐喻的翻译,提供相应的解决方法,以期为中医科普读物的文本翻译提供借鉴。

关键词：中医科普读物翻译技巧传播学5W理论《经典中医启蒙》

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Y区纪检监察监督问题及对策研究

Y区纪检监察监督问题及对策研究

作者：宋丽昀西南科技大学

学位级别：硕士

全面从严治党是进入新时代,党中央抓党的建设的鲜明主题。近年来,中国共产党不断推进全面从严治党,勇于进行自我革命,持续深化“三项改革”,即党的纪律检查体制改革、国家监察体制改革、派驻机构改革,健全党和国家监督体系,不断将制度... 详细信息

全面从严治党是进入新时代,党中央抓党的建设的鲜明主题。近年来,中国共产党不断推进全面从严治党,勇于进行自我革命,持续深化“三项改革”,即党的纪律检查体制改革、国家监察体制改革、派驻机构改革,健全党和国家监督体系,不断将制度优势转化为治理效能,新时代纪检监察工作在党中央和习近平总书记的坚强领导下取得了新进展新成效。随着国家监察体制改革不断推进,各地纪检监察机关监督对象、监督内容不断更新,面对新形势新挑战,全国纪检监察任务依旧繁重复杂,诸多新问题对现有工作也提出了更高要求。县级纪委监委是最基层的纪检监察机关,联系着最基层的群众,对上对下都发挥着不可替代的重要作用,研究如何发挥县级纪检监察机关监督职能具有重要现实和理论意义,本文以国家监察体制改革作为出发点,将研究对象定位为Y区纪检监察机关监督职能的运用,通过发现问题-分析问题-解决问题的研究思路进行调查研究。本文运用公共政策执行、新公共服务、数字治理等公共管理理论,对Y区监察体制改革后监督职能履行现状进行细致分析,从改革情况、队伍建设等方面现状进行介绍,同时罗列出Y区纪委监委履行监督职责的主要做法和成效。通过文献研究、访谈调研、问卷调查等方法,得出Y区纪检监察监督职责履行存在监督队伍作用发挥尚不充分、数字治理体系有待完善、监督考核执行效果不理想、协同监督质量有待提高等问题,并从干部队伍建设长效机制尚未完善、数字治理缺乏统一规范完备的管理体制、监督考核力度畸轻畸重、政策主体及政策环境影响等方面对问题成因进行分析,从提升和强化政治素质、业务能力、队伍结构,完善公共数据管理机制、健全数字安全保障体系、推动公共服务精准化精细化,准确把握监督适度原则、丰富考核内容、建立多样化监督评价,提升全域推进思维、加强区域交流互助、制度建设与业务实际两手抓等多个维度,找出加强纪检监察干部队伍建设、加快推进Y区纪检监察监督的数字治理、构建开放的监督评价体系、强化Y区纪检监察监督协同机制四方面对策建议。总体上看,本文通过分析基层纪检监察监督职能问题、原因及对策,从理论研究角度看可以丰富关于纪检监察监督相关的学术研究成果。同时,本文提出的相关对策建议可以指导Y区纪检监察监督工作的开展,增强基层监督的操作性,提升Y区纪检监察监督效能,对现阶段基层全面从严治党有一定的促进作用。

关键词：反腐败国家监察体制改革纪检监察监督职能

层状BiCuTeO薄膜的制备与横向热电效应调控

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层状BiCuTeO薄膜的制备与横向热电效应调控

作者：刘朔昀河北大学

学位级别：硕士

横向热电（transverse thermoelectric简称TTE）效应可以简单表述为晶向倾斜生长的薄膜在光源或热源辐射下,其厚度方向的温度梯度导致水平方向有电压输出。该效应在新型光（热）探测器及光热一体化发电设备领域具有重要应用前景,提升输... 详细信息

横向热电（transverse thermoelectric简称TTE）效应可以简单表述为晶向倾斜生长的薄膜在光源或热源辐射下,其厚度方向的温度梯度导致水平方向有电压输出。该效应在新型光（热）探测器及光热一体化发电设备领域具有重要应用前景,提升输出电压灵敏度是该效应商用化的关键。本文以P型热电材料BiCuTeO为研究对象,通过调控沉积温度及Pb纳米复合方法优化薄膜的晶体质量和电热输运参数,以得到TTE性能优异的薄膜样品;在此基础上,优化器件几何尺寸和结构进一步提升TTE电压灵敏度。研究工作为TTE型光（热）探测器设计提供了重要的实验基础和理论依据。论文主要结论如下:1、利用PLD技术制备了c轴10°倾斜的BiCuTeO薄膜。研究了沉积温度对薄膜质量、电输运参数和TTE效应的影响。XRD、SEM、TEM和XPS测试表明薄膜结晶良好,其中,380℃生长的薄膜样品晶体质量和TTE性能最优。在308 nm脉冲激光辐照时,其输出电压灵敏度可达9.1 V/m J、上升和衰减时间分别为70 ns和120 ns,Seebeck系数的各向异性值ΔS约为13μV/K。2、制备了c轴倾斜的BiCuTeO-x Pb（x=0、1.0、3.2、6.0 at%）薄膜,分析了Pb复合对薄膜元素含量、电输运参数和TTE效应的影响。实验发现:（1）Pb元素以金属单质形式存在于薄膜中;并且,随着Pb复合量的增加,薄膜载流子浓度增大、电导率降低、晶体质量变差;（2）TTE实验中,所有复合薄膜的输出电压灵敏度均高于本征样品,并且,x=1.0 at%样品性能最优。308 nm脉冲激光或热源加热时,TTE电压灵敏度分别达到16.9 V/m J和81.6μV/（k W/m2）,是本征薄膜的1.9和5.6倍。灵敏度的提升可能源于载流子浓度增加引起的Seebeck系数各向异性值ΔS的增加和薄膜热导率的降低。而且,低热导对热流探测灵敏度的改善效果更为显著。3、制备了不同厚度的Pb最佳复合量的样品,实验发现:TTE灵敏度随膜厚的增长先变大后变小,150 nm时TTE灵敏度最高;调控器件几何尺寸（增加长度或宽度）发现:脉冲光探测时,灵敏度与器件尺寸无关均为14 V/m J,单位面积灵敏度随着器件尺寸增大而减小;热源加热时,灵敏度随着器件尺寸增大而增大;单位面积灵敏度均为8μV/（k W/m2）。将条形薄膜直接串联或叠层后串联,实现了电压幅值的有效级联,其中,传感器阵列的热流探测灵敏度高达350μV/（k W/m2）,是目前已知报道中的最高值。可见,叠层阵列可以进一步优化热流探测灵敏度。对于提升TTE灵敏度方面具有重要指导意义。

关键词： BiCuTeO薄膜横向热电效应纳米复合薄膜结构优化

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基于回音壁模式光学微腔的磁场传感应用研究

基于回音壁模式光学微腔的磁场传感应用研究

作者：赵星昀北京邮电大学

学位级别：硕士

过程强化技术在糖催化反应制备糠醛类平台化合物中的研究进展

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中国科学:化学 2024年

作者：阮晨聪郭文泽乐军格罗宁根大学科学与工程学院华东理工大学能源化工过程智能制造教育部重点实验室华东理工大学化学工程联合国家重点实验室

5-羟甲基糠醛(HMF)和糠醛(FUR)被公认为是重要的生物质衍生平台化学品,为生物质原料通过生物炼制高值利用建立了有效的桥梁.过程强化技术为绿色和可持续化学合成开辟了广阔的机遇,其在HMF和FUR制备中的应用,可以有效提升反应速率,限制... 详细信息

5-羟甲基糠醛(HMF)和糠醛(FUR)被公认为是重要的生物质衍生平台化学品,为生物质原料通过生物炼制高值利用建立了有效的桥梁.过程强化技术为绿色和可持续化学合成开辟了广阔的机遇,其在HMF和FUR制备中的应用,可以有效提升反应速率,限制副反应,继而提高HMF和FUR的生产效率.本文旨在综述过程强化技术在糖催化反应制备糠醛类平台化合物中的研究进展,主要包括反应分离技术(如反应与萃取、吸附、蒸馏及膜分离等过程的耦合)和新型反应器技术(如微反应器和微波反应器技术).着重概述了这些过程强化技术用于HMF和FUR制备的基本原理、应用潜力以及未来的研究展望与挑战.

关键词：过程强化生物质平台化合物催化转化呋喃化合物

计及阶梯式碳交易的牵引供电系统混合储能容量配置

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西南交通大学学报 2024年

作者：郭文凯王果闵永智兰州交通大学自动化与电气工程学院兰州交通大学甘肃省轨道交通电气自动化工程实验室

在“双碳”背景下，为推动铁路行业的低碳转型，提高新能源消纳能力，建立一种计及阶梯式碳交易的牵引供电系统电-氢混合储能容量配置模型。首先，通过考虑多源互补、新能源高效消纳等因素，构建包含新能源发电系统、电-氢混合储能系统... 详细信息

在“双碳”背景下，为推动铁路行业的低碳转型，提高新能源消纳能力，建立一种计及阶梯式碳交易的牵引供电系统电-氢混合储能容量配置模型。首先，通过考虑多源互补、新能源高效消纳等因素，构建包含新能源发电系统、电-氢混合储能系统、牵引供电系统的综合能源系统框架，并给出碳交易市场的交易方案；其次，构建规划-运行模型，规划层确定电-氢混合储能配置方案，运行层引入阶梯式碳交易机制，计算牵引供电系统的日运行成本；最后，利用改进海鸥优化算法对模型进行求解，结合牵引供电系统与新能源实测数据，验证所提模型的有效性。研究结果表明：与仅考虑阶梯式碳交易或混合储能的方案相比，系统总成本分别降低48%与36%，新能源消纳率分别提升11%与3%；与仅考虑阶梯式碳交易与单一储能介质的方案相比，系统总成本分别降低19%与40%，新能源消纳率则分别提升4%与6%。

关键词：牵引供电系统阶梯式碳交易机制新能源消纳电-氢混合储能改进海鸥算法

考虑碳积分与电能溯源的绿色社区能量共享策略

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中国电机工程学报 2024年第6期44卷 2157-2170,I0006页

作者：蔡昀峰宋梦高赐威陈涛邓富金东南大学电气工程学院江苏省南京市210096

配电侧产消者能量共享环境下,异质电能的统一定价交易难以厘清其附加的环境价值,不利于系统终端产消者的低碳转型与分布式可再生能源的持续发展。为此,提出考虑碳积分与电能溯源的绿色社区能量共享策略,以碳积分形式货币化异质电能的环... 详细信息

配电侧产消者能量共享环境下,异质电能的统一定价交易难以厘清其附加的环境价值,不利于系统终端产消者的低碳转型与分布式可再生能源的持续发展。为此,提出考虑碳积分与电能溯源的绿色社区能量共享策略,以碳积分形式货币化异质电能的环境价值,伴随电能交易在社区内部共同流通,进而建立以最小化社区全体产消者能量和碳积分成本为目标函数的电-碳积分联合出清模型与异质电能的溯源定价方法,以激励各产消者进行低碳能量管理。为保护各产消者隐私信息,所述模型使用交替方向乘子法以通过有限信息交互的分布式优化形式进行求解,以实现绿色社区能量分布式管理。算例仿真的结果验证了所提策略在降低绿色社区用能成本与促进终端绿色电能消费替代的积极作用。

关键词：碳积分电能溯源绿色社区能量共享产消者

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