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Revealing the Multifunctional Electrocatalysis of Indium-Modulated Phthalocyanine for High-Performance Lithium-Sulfur Batteries

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Energy & Environmental Materials 2024年第1期7卷 1-8页

作者： Yang Guo Zhaoqing Jin Jianhao Lu Zilong wang Zihao Song anbang wang Weikun wang Yaqin Huang Beijing Key Laboratory of Electrochemical Process and Technology for Materials Key Laboratory of Biomedical Materials of Natural MacromoleculesMinistry of EducationBeijing University of Chemical TechnologyBeijing 100029China Research Institute of Chemical Defense Beijing Key Laboratory of Advanced Chemical Energy Storage Technology and MaterialsBeijing 100191China

The sluggish kinetics of complicated multiphase conversions and the severe shuttling effect of lithium polysulfides(LiPSs)significantly hinder the applications of Li-S battery,which is one of the most promising candidates for the next-generation energy storage ***,a bifunctional electrocatalyst,indium phthalocyanine self-assembled with carbon nanotubes(InPc@CNT)composite material,is proposed to promote the conversion kinetics of both reduction and oxidation processes,demonstrating a bidirectional catalytic effect on both nucleation and dissolution of Li_(2)S *** theoretical calculation shows that the unique electronic configuration of InPc@CNT is conducive to trapping soluble polysulfides in the reduction process,as well as the modulation of electron transfer dynamics also endows the dissolution of Li_(2)S in the oxidation reaction,which will accelerate the effectiveness of catalytic conversion and facilitate sulfur ***,the InPc@CNT modified separator displays lower overpotential for polysulfide transformation,alleviating polarization of electrode during *** integrated spectroscopy analysis,HRTEM,and electrochemical study reveal that the InPc@CNT acts as an efficient multifunctional catalytic center to satisfy the requirements of accelerating charging and discharging ***,the Li-S battery with InPc@CNT-modified separator obtains a discharge-specific capacity of 1415 mAh g^(-1)at a high rate of 0.5 ***,the 2 Ah Li-S pouch cells deliver 315 Wh kg^(-1)and achieved 80%capacity retention after 50 cycles at 0.1 C with a high sulfur loading of 10 mg cm^(-2).Our study provides a practical method to introduce bifunctional electrocatalysts for boosting the electrochemical properties of Li-S batteries.

关键词： bidirectional catalyst indium phthalocyanine lithium-sulfur batteries pouch cells

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10 Gb/s classical secure key distribution based on temporal steganography and private chaotic phase scrambling

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Photonics Research 2024年第2期12卷 321-330页

作者： ZHENSEN GAO ZHITAO DENG LIHONG ZHANG XULIN GAO YUEHUA AN anbang wang SONGNIAN FU ZHAOHUI LI YUNCAI wang YUWEN QIN School of Information Engineering Guangdong University of TechnologyGuangzhou 510006China Pengcheng Laboratory Shenzhen 518062China Key Laboratory of Photonic Technology for Integrated Communication and Sensing Ministry of EducationGuangzhou 510006China School of Optoelectronic Engineering Guangdong Polytechnic Normal UniversityGuangzhou 510665China School of Electrical and Information Technology Sun Yat-sen UniversityGuangzhou 510006China

Secure distribution of high-speed digital encryption/decryption keys over a classical fiber channel is strongly pursued for realizing perfect secrecy communication ***,it is still challenging to achieve a secret key rate in the order of tens of gigabits per second to be comparable with the bit rate of commercial fiber-optic *** this paper,we propose and experimentally demonstrate a novel solution for high-speed secure key distribution based on temporal steganography and private chaotic phase scrambling in the classical physical *** encryption key is temporally concealed into the background noise in the time domain and randomly phase scrambled bit-by-bit by a private chaotic signal,which provides two layers of enhanced security to guarantee the privacy of key distribution while providing a high secret key *** experimentally achieved a record classical secret key rate of 10 Gb/s with a bit error rate lower than the hard-decision forward error correction(HD-FEC)over a 40 km standard single mode *** proposed solution holds great promise for achieving high-speed key distribution in the classical fiber channel by combining steganographic transmission and chaotic scrambling.

关键词： chaotic distribution phase

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共同信号驱动半导体激光器相位混沌同步

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激光与光电子学进展 2024年第15期61卷 1-9页

作者：王静毛晓鑫王龙生王安帮太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室太原理工大学物理与光电工程学院广东工业大学广东省信息光子技术重点实验室

提出一种基于共同信号驱动半导体激光器的相位混沌同步方法。该方法避免了传统主从同步结构中外腔模式跳变对相位差的影响，提高了相位混沌同步的稳定性。在背靠背条件下，探明了实现稳定的相位混沌同步的参数条件：当注入强度为0.15、... 详细信息

提出一种基于共同信号驱动半导体激光器的相位混沌同步方法。该方法避免了传统主从同步结构中外腔模式跳变对相位差的影响，提高了相位混沌同步的稳定性。在背靠背条件下，探明了实现稳定的相位混沌同步的参数条件：当注入强度为0.15、光频失谐为-2 GHz、激光器线宽为2.5 MHz时，可获得相位差标准偏差为0.015π的相位混沌同步。进一步分析了长距离光纤传输对相位混沌同步稳定性的影响，在160 km光纤传输下获得了标准偏差为0.04π的稳定相位混沌同步。

关键词：半导体激光器混沌激光混沌同步相位同步保密通信

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改进YOLOv5s对病理学图像中猪只小肠绒毛的检测

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农业工程学报 2024年第5期40卷 207-215页

作者：王美华王安邦肖德琴熊云霞王丽李朋涛吴耀丰华南农业大学数学与信息学院广州510642 农业农村部华南动物营养与饲料重点实验室广东省农业科学院动物科学研究所广州510642

为解决传统小肠绒毛需要专业人员手动检测耗时耗力且存在主观性和不稳定性等问题,同时提高在复杂病理学图像中小肠绒毛检测的准确率和效率,该研究提出基于改进YOLOv5s检测复杂病理学图像下猪只小肠绒毛的方法。首先,采用串联形式的混合... 详细信息

为解决传统小肠绒毛需要专业人员手动检测耗时耗力且存在主观性和不稳定性等问题,同时提高在复杂病理学图像中小肠绒毛检测的准确率和效率,该研究提出基于改进YOLOv5s检测复杂病理学图像下猪只小肠绒毛的方法。首先,采用串联形式的混合池化对空间金字塔进行优化,增强特征提取与特征表达,提升检测精度;然后引入一种基于注意力机制的网络模块(simpleattentionmechanism,SimAM)与Bottleneck中的残差连接相结合,使用SimAM对Bottleneck中的特征图进行加权,得到加权后的特征表示,利用注意力机制加强模型对目标的感知。试验结果表明,该研究算法的平均精度(average precision)和每秒传输帧数(frame per second,FPS)达到92.43%和40帧/s。改进后的YOLOv5s在召回率和平均精度上相较改进前提高2.49和4.62个百分点,在不增加模型参数量的情况下,每帧图片的推理时间缩短1.04 ms。与经典的目标检测算法SSD、Faster R-CNN、YOLOv6s、YOLOX相比,平均精度分别提高15.16、10.56、2.03和4.07个百分点。结果表明,该方法能够实现病理学图像中猪只小肠绒毛自动化检测,保证复杂图像检测速度的同时,提高了小肠绒毛的检测精度。

关键词：目标检测猪算法 YOLOv5s 猪只小肠绒毛病理学图像无参注意力机制

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多模光纤反馈半导体激光器产生无时延特征混沌

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中国激光 2024年第6期51卷 160-170页

作者：蔺玉雪高慧王龙生李腾龙赵彤常朋发王安帮王云才太原理工大学新型传感器与智能控制教育部/山西省重点实验室山西太原030024 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室吉林长春130033 广东工业大学广东省信息光子技术重点实验室广东广州510006 中国工程物理研究院应用电子学研究所四川绵阳621900

提出了一种基于多模光纤模间色散的无时延特征混沌产生方案。在多模光纤长度为4.4 km、芯径为62.5μm、反馈强度为0.1的条件下,实验获得了无时延特征的混沌信号。进一步理论分析了多模光纤的纤芯直径、相对偏移、长度对混沌光模场的影响... 详细信息

提出了一种基于多模光纤模间色散的无时延特征混沌产生方案。在多模光纤长度为4.4 km、芯径为62.5μm、反馈强度为0.1的条件下,实验获得了无时延特征的混沌信号。进一步理论分析了多模光纤的纤芯直径、相对偏移、长度对混沌光模场的影响,结果显示:随着纤芯直径和相对偏移的增大,模式数量逐渐增多,模场分布变复杂;随着光纤长度的增加,模式分离程度(即模间色散)增大。最终探明了多模光纤相对偏移、反馈强度、长度对时延特征的抑制规律。结果表明,在与实验相同的纤芯直径和反馈强度下,消除时延特征的多模光纤的临界长度为1 km。

关键词：光纤光学半导体激光器混沌激光时延特征多模光纤

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集成宽带混沌半导体激光器

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激光与光电子学进展 2024年第15期61卷 1-6页

作者：刘雄贾志伟赵爱忠王龙生王安帮太原理工大学新型传感器与智能控制教育部/山西省重点实验室太原理工大学电子信息与光学工程学院广东工业大学信息工程学院

集成混沌激光器是高速混沌保密通信和高速密钥产生与分发的关键器件，现有集成混沌激光器的混沌带宽无法满足高速应用需求。本文聚焦于集成宽带混沌半导体激光器的研制，基于团队前期研制的短腔分布反馈半导体激光器芯片，分析集成空间... 详细信息

集成混沌激光器是高速混沌保密通信和高速密钥产生与分发的关键器件，现有集成混沌激光器的混沌带宽无法满足高速应用需求。本文聚焦于集成宽带混沌半导体激光器的研制，基于团队前期研制的短腔分布反馈半导体激光器芯片，分析集成空间光反馈结构中实现强光反馈的条件，优化反馈腔长度，最终制备了光纤/空间双端出光的短腔分布反馈半导体激光器。将其与反射镜及调节装置实现集成化，研制出体积为16 cm×8 cm×7 cm的集成宽带混沌半导体激光器，混沌带宽超过30 GHz。

关键词：集成激光器混沌激光光反馈高速保密通信宽带

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Te0.045S0.955PAN composite with high average discharge voltage for Li–S battery

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Journal of Energy Chemistry 2019年第12期28卷 249-255页

作者： Ke wang Yuepeng Guan Zhaoqing Jin Weikun wang anbang wang School of Materials Science and Technology China University of GeosciencesBeijing 100083China Department of Material Science and Engineering Beijing University of Chemical TechnologyBeijing J00029China Military Power Sources Research and Development Center Research Institute of Chemical DefenseBeijing 100191China

As a sulfur-containing cathode material,sulfide polyacrylonitrile(SPAN)is expected to be used for longlife lithium-sulfur battery because there is no shuttle effect occurred in its charge ***,its specific capacity and discharge potential need to be further improved to satisfy the urgent demands for high-performance *** this paper,Te0.045S0.955PAN composite was synthesized by co-heating TexS1-x and PAN,and the superior electrochemical performance to that of SPAN was obtained because of doping Te with high *** as-prepared Te0.045S0.955PAN composite possessed the specific capacity of 675 mAh g^-1 after 100 cycles at the current density of 0.1 A g^-1 with high capacity retention of96.6%compared to the second ***,during cycling,Te0.045S0.955PAN showed average discharge voltages of 1.88-1.91 V,which were higher than 1.85-1.88 V for SPAN at the same current *** doping Te provides a new strategy for increasing the energy density of SPAN.

关键词： Sulfurized polyacrylonitrile Tellurium Cathode Average discharge voltage Lithium-sulfur battery

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经皮层入路与经侧裂入路显微镜下血肿清除术治疗高血压脑出血的效果比较

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中国实用医刊 2024年第13期51卷 32-34页

作者：王安帮董发达咸阳市第一人民医院神经外科咸阳712000

目的:比较经皮层入路与经侧裂入路显微镜下血肿清除术对高血压脑出血(HICH)的疗效。方法:队列研究。抽取2018年6月至2023年6月咸阳市第一人民医院收治的78例HICH患者,按随机数字表法分为对照组和观察组,每组39例。对照组采用经皮层入路... 详细信息

目的:比较经皮层入路与经侧裂入路显微镜下血肿清除术对高血压脑出血(HICH)的疗效。方法:队列研究。抽取2018年6月至2023年6月咸阳市第一人民医院收治的78例HICH患者,按随机数字表法分为对照组和观察组,每组39例。对照组采用经皮层入路显微手术治疗,观察组采用经侧裂入路显微手术治疗。比较两组治疗效果。结果:观察组手术与住院时间短于对照组,出血量少于对照组(P0.05);术后,观察组血肿、水肿程度低于对照组(P0.05);术后,观察组NIHSS评分低于对照组,Glasgow预后评分高于对照组(P<0.05)。观察组并发症发生率(10.26%,4/39)低于对照组(38.46%,15/39),P<0.05。结论:经侧裂入路显微手术治疗HICH能更有效清除血肿,改善患者神经功能,且并发症发生率更低。

关键词：高血压脑出血显微镜血肿清除术

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Parallel Implementation of the Non-Overlapping Template Matching Test Using CUDA

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China Communications 2020年第8期17卷 234-241页

作者： Kaikai Li Jianguo Zhang Pu Li anbang wang Yuncai wang Key Lab of Advanced Transducers and Intelligent Control System(Taiyuan University of Technology) Ministry of Education&Shanxi ProvinceTaiyuan 030024China College of Information Engineering Guangdong University of TechnologyGuangzhou 510006China Guangdong Provincial Key Laboratory of Photonics Information Technology Guangdong University of TechnologyGuangzhou 510006China

NIST(National Institute of Standards and Technology) statistical test recognized as the most authoritative is widely used in verifying the randomness of binary sequences. The Non-overlapping Template Matching Test as the 7 th test of the NIST Test Suit is remarkably time consuming and the slow performance is one of the major hurdles in the testing process. In this paper, we present an efficient bit-parallel matching algorithm and segmented scan-based strategy for execution on Graphics Processing Unit(GPU) using NVIDIA Compute Unified Device Architecture(CUDA). Experimental results show the significant performance improvement of the parallelized Non-overlapping Template Matching Test, the running speed is 483 times faster than the original NIST implementation without attenuating the test result accuracy.

关键词： random numbers CUDA non-overlapping template matching test parallel implementation NIST test

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Chaos synchronization of semiconductor lasers over 1040-km fiber relay transmission with hybrid amplification

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Photonics Research 2023年第6期11卷 953-960页

作者： LONGSHENG wang JUNLI wang YUSHAN WU YUEHUI SUN SONGSUI LI LIANSHAN YAN YUNCAI wang anbang wang Key Laboratory of Advanced Transducers and Intelligent Control System Ministry of EducationTaiyuan 030024China College of Physics and Optoelectronics Taiyuan University of TechnologyTaiyuan 030024China School of Information Engineering Guangdong University of TechnologyGuangzhou 510006China Guangdong Provincial Key Laboratory of Photonics Information Technology Guangzhou 510006China Center for Information Photonics&Communications School of Information Science and TechnologySouthwest Jiaotong UniversityChengdu 610031China

Optical chaos communication and key distribution have been extensively demonstrated with high-speed advantage but only within the metropolitan-area network range of which the transmission distance is restricted to around 300 *** secure-transmission requirement of the backbone fiber link,the critical threshold is to realize long-reach chaos ***,we propose and demonstrate a scheme of long-reach chaos synchronization using fiber relay transmission with hybrid amplification of an erbium-doped fiber amplifier(EDFA)and a distributed fiber Raman amplifier(DFRA).Experiments and simulations show that the hybrid amplification extends the chaos-fidelity transmission distance thanks to that the low-noise DFRA suppresses the amplified spontaneous emission noise and self-phase *** of the hybrid-relay conditions are studied,including launching power,gain ratio of DFRA to EDFA,single-span fiber length,and number of fiber span.A 1040-km chaos synchronization with a synchronization coefficient beyond 0.90 is experimentally achieved,which underlies the backbone network-oriented optical chaos communication and key distribution.

关键词： synchronization fiber amplifier

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