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自修复水凝胶电解质的研究及其在超级电容器上的应用

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自修复水凝胶电解质的研究及其在超级电容器上的应用

作者：龚俊伟哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

科技的进步在加速便携式/可穿戴电子设备快速发展的同时给其储能器件提出了更苛刻的要求。在实际应用中,各种不可避免的意外情况会给电子设备和其储能器件造成巨大破坏。将超级电容器与具备在受到损伤后自动修复自身损伤特性的自修复水... 详细信息

科技的进步在加速便携式/可穿戴电子设备快速发展的同时给其储能器件提出了更苛刻的要求。在实际应用中,各种不可避免的意外情况会给电子设备和其储能器件造成巨大破坏。将超级电容器与具备在受到损伤后自动修复自身损伤特性的自修复水凝胶结合起来,制备出具有自修复功能的超级电容器,将会成为未来储能器件的重要发展方向之一。因此,本论文通过开发简单新颖的方法制备具有自修复功能的水凝胶电解质,并将其应用在超级电容器上,从而制备具有自修复功能的超级电容器。基于传统超级电容器固态电解质PVA进行改性研究,通过琼脂糖和硼砂增强材料性能,制备出坚韧的PVA/AG/Borax-NaCl自修复水凝胶电解质。通过表征分析得知,该水凝胶电解质的自修复功能由以硼酸酯键为交联核心的PVA化学交联网络提供。该电解质具有38.2 kPa的断裂应力,36.7 mS cm的离子电导率和81.6%的基于断裂应力的自修复效率。基于PVA/AG/Borax-NaCl自修复电解质组装的超级电容器,在电流密度为1 A g的情况下,获得了46.9 F g的比电容;在400 W kg时,能量密度可以达到23.4 Wh kg;在1 A g的电流密度下进行10000次恒电流充放电循环后,比电容保持率为71.6%。另外,该自修复超级电容器在弯曲90°的情况下,比电容为46.8F g;经过破坏-修复后能保持96.6%的比电容。受聚丙烯酸树脂高粘性、高吸水性的启发,我们将丙烯酸和乙二醇共聚,制备出具有自修复功能的PAA-g-EG水凝胶,其自修复功能主要靠氢键、分子链流动和酯键断裂-形成三者共同作用。该水凝胶的溶胀比最高可达119.7%;以KOH溶液为导电剂,制备出PAA-g-EG/KOH自修复水凝胶电解质。该电解质的断裂应力为253.2 kPa,离子电导率为16.7 mS cm,基于断裂应力的自修复效率为89.1%。将PAA-g-EG/KOH自修复水凝胶电解质与活性炭组装后,在1 A g的电流密度下,比电容为67.1 F g;经过40次破坏-修复后,比电容能保持68.2%;其能量密度最高可达21.3 Wh kg;且经过40次破坏-修复循环后能量密度依旧能达到12.4 Wh kg。在4 A g的电流密度下对该超级电容器进行了10000次充放电循环,得到的比电容保持率为65.7%。通过对PAA-g-EG/KOH自修复水凝胶电解质进行改进,将丙烯酸与腐殖酸共聚,制备出具有自修复功能的高强度PAA-g-HA/KOH水凝胶电解质。该电解质表现出3.2 MPa的断裂应力,71.7 mS cm的离子电导率和96.9%的基于断裂应力的自修复效率。通过分析其组成成分,我们推测该水凝胶的自修复功能主要靠氢键、分子链流动和酯键断裂-形成三者共同作用。将PAA-g-EG/KOH自修复水凝胶电解质与还原氧化石墨烯进行自修复超级电容器的组装,经过电化学性能的测试得知,在0.5 A g的电流密度下,其比电容为62.2 F g;将该超级电容器进行50次的弯曲后,其比电容为60.5 F g;在经过破坏-修复后依旧能保持90.8%的比电容;另外该超级电容器的能量密度最高可以达到16.9 Wh kg。

关键词：超级电容器自修复电化学性能固态电解质

北拒马河暗渠工程地基安全检测与透水防冲墙应用研究

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北拒马河暗渠工程地基安全检测与透水防冲墙应用研究

作者：龚俊伟清华大学

学位级别：硕士

北拒马河暗渠工程是南水北调中线穿越北拒马河的大型交叉建筑物,也是北京段第一座跨河暗渠,自2008年建成通水投入运行以来,己安全输水8年。北拒马河暗渠工程建成以后,由于河道内大量无序采砂,紧临暗渠附近河道形成了规模巨大、连续成片... 详细信息

北拒马河暗渠工程是南水北调中线穿越北拒马河的大型交叉建筑物,也是北京段第一座跨河暗渠,自2008年建成通水投入运行以来,己安全输水8年。北拒马河暗渠工程建成以后,由于河道内大量无序采砂,紧临暗渠附近河道形成了规模巨大、连续成片的大型砂石坑,坑深达30m,最近处距输水暗渠仅130m。砂石坑的存在破坏了天然河床的平衡状态,在河道洪水动水剪应力作用下砂石坑边坡失稳并向上游形成溯源冲刷,严重影响了输水暗渠的结构安全。2012年北京发生“7.21”暴雨洪水,由于下游砂石坑影响,致使北拒马河暗渠工程面临输水暗渠下游结构外露的重大险情。经应急抢险后,输水暗渠虽仍保持正常运行状态,但暗渠下游河床冲刷深达3～5m,可能对暗渠地基产生扰动;同时下游砂石深坑仍严重威胁工程安全,因此需对输水暗渠地基进行安全检测,并对现状条件下暗渠结构进行复核,以判断工程结构安全状况;同时根据暗渠附近砂石深坑情况制定输水暗渠防护加固方案。本文以南水北调中线北拒马河暗渠工程为研究对象,归纳、总结了工程防护加固设计过程中的地基安全检测成果及防护计算分析成果,以实际工程为例,研究了穿河交叉建筑物面临河道砂石坑溯源冲刷威胁时的地基安全检测方法及防护加固方案。本次论文主要研究内容包括:(1)地基安全检测方法及检测成果分析。对传统原位测试方法与地质雷达等物探方法进行研究比较,结合输水暗渠地基状况,合理选择地基安全检测方法。对多种检测方法得出的检测成果进行对比分析,综合判定输水暗渠地基安全状况。(2)输水暗渠防护加固方案研究。对输水暗渠现状条件下结构稳定进行复核,对防护加固方案进行综合比选,为工程总体方案及工程布置确定提供依据。(3)防冲墙结构分析及断面型式研究。通过对河道冲刷分析计算,确定防冲墙冲刷线高程;对防冲墙结构进行分析计算,为结构尺寸确定提供依据;对防冲墙施工难度及投资比较,合理确定防冲墙断面型式。(4)防冲墙施工方法研究。对防冲墙施工方法及施工控制要点进行论述。目前,随着我国基础建设的快速发展,穿河建筑物日益增多。同时由于河道大量无序开采,形成的砂石深坑威胁附近穿河建筑物的安全运行问题也频繁出现。本次研究以及北拒马河暗渠工程防护加固的施工和今后运行,将为今后穿河建筑物地基安全检测方法及防护加固处理方案研究提供参考价值。

关键词：北拒马河暗渠砂石坑溯源冲刷地基安全检测防冲墙

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深基坑支护技术探讨

现代装饰（理论） 2011年第5期 169-170页

作者：龚俊伟广西硕昇建设投资有限公司广西南宁530028

基坑支护技术是建筑施工技术中的一种,在现在建筑领域中有着广泛的应用。为了保证建筑的安全和施工的安全,在建筑施工中需要采用合理的深基坑支护技术。文章将就深基坑支护技术进行探讨,阐述深基坑技术的使用要点。

关键词：基坑支护技术建筑施工技术深基坑基坑周边环境土钉墙基坑支护工程场地工程地质建筑物地下室

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学习国外先进技术，促进我国高炉锰铁生产的发展

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江西冶金 1995年第3期15卷 8-9页

作者：龚俊伟江西省金属学会

学习国外先进技术，促进我国高炉锰铁生产的发展江西省金属学会龚俊伟１９９１年１１月，我随江西省冶金工作者赴法考察团考察了法国考米勒（Ｃｏｍｉｌｏà）公司ＳＦＰＯ（ＳｏｃｉｅｌｅｄｕＦｅｒｒｏｍａｎｇａｎｅｓｅｄｅＰａｒ... 详细信息

学习国外先进技术，促进我国高炉锰铁生产的发展江西省金属学会龚俊伟１９９１年１１月，我随江西省冶金工作者赴法考察团考察了法国考米勒（Ｃｏｍｉｌｏà）公司ＳＦＰＯ（ＳｏｃｉｅｌｅｄｕＦｅｒｒｏｍａｎｇａｎｅｓｅｄｅＰａｒｉｓ－Ｏｕｔｒｅａｕ）铁合金厂高炉...

关键词：高炉锰铁生产

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关于学会财务工作及几点情况的说明

江西冶金 1996年第4期 42-43页

作者：龚俊伟

关于学会财务工作及几点情况的说明龚俊伟（１９９６年６月２５日）各位理事：我受第五届理事会委托，现将第六次会员代表大会筹备情况及近年来学会的财务工作向大家作一汇报，请审议。１有关第六次会员代表大会几点情况的说明（１）１... 详细信息

关于学会财务工作及几点情况的说明龚俊伟（１９９６年６月２５日）各位理事：我受第五届理事会委托，现将第六次会员代表大会筹备情况及近年来学会的财务工作向大家作一汇报，请审议。１有关第六次会员代表大会几点情况的说明（１）１９９５年１２月２６日，第五届十次常...

关键词：财务江西省金属学会有色冶金团体会员南昌江西学术委员会代表名额龚俊冶金设备萍钢挂靠单位项目金额

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温榆河辛堡闸翼墙沉降计算及地基处理方法

北京水务 2012年第3期 51-53页

作者：龚俊伟北京市水利规划设计研究院 100048

温榆河辛堡闸翼墙基础位于高压缩性软土地基上,沉降量较大,若地基处理不当,易产生不均匀沉降问题,影响水闸的整体结构安全。通过对软土地基上的建筑物进行沉降计算,合理确定地基处理方法,对于指导和优化工程设计,具有一定的意义;由于北... 详细信息

温榆河辛堡闸翼墙基础位于高压缩性软土地基上,沉降量较大,若地基处理不当,易产生不均匀沉降问题,影响水闸的整体结构安全。通过对软土地基上的建筑物进行沉降计算,合理确定地基处理方法,对于指导和优化工程设计,具有一定的意义;由于北京市位于软土地基上的水闸较少,对于类似工程也有一定的借鉴意义。

关键词：地基附加应力地基沉降计算地基处理温榆河辛堡闸

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我省“六五”期间炼铁生产的回预与“七五”展望

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江西冶金 1986年第5期 55-59页

作者：龚俊伟江西省冶金工业厅

“六五”期间,我省的炼铁生产取得了较大成绩。回顾炼铁生产技术发展的过程并总结这方面的经验,对进一步提高我省炼铁生产水平,有着十分重要的意义。

关键词：高炉喷吹萍钢钢铁厂冶金工厂生铁产量地方骨干企业南钢烧结机烧结设备烧结矿人造富矿炼铁生产

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钢筋混凝土单层厂房结构形式和布置特点分析

工会博览（理论研究） 2011年第7期 174-175页

作者：龚俊伟广西硕舁建设投资有限公司

钢筋混凝土单层结构是厂房结构形式的一种，在厂房建筑中广泛运用，其结构形式和布置特点是该类厂房结构建筑施工的设计的主要内容，直接影响到厂房的稳定性和实用性。文章将就钢筋混凝土单层厂房结构形式和布置特点进行分析。

关键词：钢筋混凝土单层厂房结构形式布置特点

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炼铁学委会开展学术活动的经验

江西冶金 1989年第1期 62-48页

作者：龚俊伟

多年来炼铁学术委员会坚持与行政组织相结合、与生产实践相结合、与奖励相结合、与外省的学术活动相结合,开展学术活动,收到了很好的效果。一、学会活动与行政组织相结合。学会是科技工作者的群众团体,但由于体制上的原因,完全以民间... 详细信息

多年来炼铁学术委员会坚持与行政组织相结合、与生产实践相结合、与奖励相结合、与外省的学术活动相结合,开展学术活动,收到了很好的效果。一、学会活动与行政组织相结合。学会是科技工作者的群众团体,但由于体制上的原因,完全以民间组织形式开展活动是困难的,目前如果与行政组织结合开展学术活动就会更方便,效果会更显著。我们的做法是;选择炼铁生产能力较大,具有一定实力的新余钢铁厂作为挂靠单位,推举担任一定行政职务的科技领导为学委会组成人

关键词：学术活动学委会学术委员会学会活动群众团体炼铁生产组织结合新余钢铁行政职务金属学会