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Carbon coated Ag-nanowires@SnO2 core-shell heterogeneous structures as anode material for lithium ion batteries

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电子堆积工程调控二硒化镍纳米片助力具有快速动力学的钠离子电池

2015年第十四届全国应用化学年会

作者： geng Kaiming geng hongbo CAO Xueqin GU Hongwei College of Chemistry Chemical Engineering and Materials Science Soochow University

In order to obtain cleaner and more efficient new energy resources, Develepment in Lithium ion capacitors have recently drawn considerable attention. Carbon coated Ag-nanowires@SnO coreshell heterogeneous structures have been successfully synthesized through a two-step method. First, Ag-nanowires@SnO were gained via simple hydrothermal method. Second, Carbon layer was wrapped on the Ag-nanowires@SnO by a subsequent calcinations at 600 oC in a high-purity nitrogen atmosphere, in which the dopamine was selected as carbon source. The as-prepared samples were characterized with transmission electron microscopy(TEM), field-emission scanning electron microscopy(FE-SEM), X-ray diffraction(XRD), energydispersive spectroscopy(EDS), X-ray photoelectron Spectroscopy(XPS). In the charge-discharge test, the Carbon coated Ag-nanowires@SnO core-shell heterogeneous structures exhibited the outstanding performance, with an initial discharge specific capacity of 908 m Ah/g on the voltage range from 0.01 to 2.4 V. After 60 cycles, the high reversible capcacities of about 530 m Ah/g still be retained at a rate of 0.1 C. This improved Lithium storage performance could be mainly attributed to the Ag nanowires and carbon layer. On the account of Ag-nanowires nice electrical conductivity, the disadvantage of conductivity of SnO-based materials be overcome. And the carbon layer reduces the volume change of SnO-based materials. Hence, Carbon coated Ag-nanowires@SnO core-shell heterogeneous structures are promising anodes for lithium ion batteries.

关键词： Tin dioxide Ag nanowires Carbon Nanocomposite Lithium-ion batteries Electrochemistry

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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Science China Materials 2023年第1期66卷 69-78页

作者：刘静谢娟董慧龙魏怀鑫孙陈诚杨骏耿洪波 School of Electronic and Information Engineering Changshu Institute of TechnologyChangshu 215500China School of Material Science&Engineering Jiangsu University of Science and TechnologyZhenjiang 212003China School of Materials Engineering Changshu Institute of TechnologyChangshu 215500China School of Chemistry and Life Sciences Suzhou University of Science and TechnologySuzhou 215009China School of Materials Science and Engineering Jiangsu UniversityZhenjiang 212013China

近年来,钠离子电池电极材料引起了研究者们极大的兴趣.过渡金属硒化物具有高钠离子存储容量,是一种具有前景的钠离子电池负极材料.然而,该类材料较低的电导率以及钠离子脱嵌过程中巨大的体积膨胀,导致了其较差的钠离子电池倍率性能和循... 详细信息

近年来,钠离子电池电极材料引起了研究者们极大的兴趣.过渡金属硒化物具有高钠离子存储容量,是一种具有前景的钠离子电池负极材料.然而,该类材料较低的电导率以及钠离子脱嵌过程中巨大的体积膨胀,导致了其较差的钠离子电池倍率性能和循环寿命.本工作采用二维的双金属有机框架材料为模板,设计制造了多孔铁掺杂NiSe_(2)纳米片材料(Fe-NiSe_(2)@C NSs),该结构具有充分暴露的活性位点,增强的电导率,丰富的空隙和短电子传输路径,易于适应钠离子脱嵌带来的体积膨胀应力,并具有快速的电荷转移动力学.作为钠离子电池负极材料时,Fe-NiSe_(2)@C NSs表现出高比容量(5 A g^(-1)电流密度下为302 mA h g^(-1))和优异的循环稳定性(5 A g^(-1)的电流密度下循环1000圈容量保持率为99%).此外,该材料在与Na3V2(PO4)2O2F正极材料组成的钠离子全电池中也表现出了高能量密度(107 W h kg^(-1)).大量非原位表征和理论计算进一步验证了Fe掺杂使电子密度增大,对于提升Fe-NiSe_(2)@C NSs的钠离子电池综合性能具有重要意义.本研究为制备高性能钠离子电池电极材料提供了新思路.

关键词：钠离子电池循环寿命正极材料膨胀应力金属硒化物高能量密度金属有机框架材料存储容量

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层状钒酸钾应用于高性能高温钠离子电池

Science China Materials 2022年第3期65卷 646-652页

作者：陈栋程亚飞潘洪革孙文平耿洪波芮先宏 School of Materials and Energy Guangdong University of TechnologyGuangzhou 510006China School of Materials Engineering Changshu Institute of TechnologyChangshu 215500China Institute of Science and Technology for New Energy Xi’an Technological UniversityXi’an 710021China School of Materials Science and Engineering State Key Laboratory of Silicon MaterialsZhejiang UniversityHangzhou 310027China

在大规模储能领域中,高温钠离子电池(SIBs)受到了广泛关注.然而,较低的充放电效率和较差的循环稳定性仍是制约高温钠离子电池发展的主要因素.因此,开发性能优异的电极材料是高温钠离子电池发展的关键.本工作中,我们通过简单的钾离子插... 详细信息

在大规模储能领域中,高温钠离子电池(SIBs)受到了广泛关注.然而,较低的充放电效率和较差的循环稳定性仍是制约高温钠离子电池发展的主要因素.因此,开发性能优异的电极材料是高温钠离子电池发展的关键.本工作中,我们通过简单的钾离子插入法制备了KV_(3)O_(8)纳米带作为高温钠离子电池的负极材料.在60℃高温下,KV_(3)O_(8)纳米带表现出高的储钠容量(在0.1 A g^(-1)电流密度下,可逆容量为414 mAh g^(-1))、卓越的倍率性能(在20 A g^(-1)的高电流密度下为220 mA h g^(-1))和优异的循环稳定性(10 A g^(-1)的电流密度下循环1000次,容量几乎没有衰减).此外,通过非原位XRD分析发现,KV_(3)O_(8)纳米带的结构在整个充放电过程中未发生明显变化,进一步证实了其优异的稳定性.本研究表明KV_(3)O_(8)纳米带具有成为高温钠离子电池负极材料的潜力.

关键词：钠离子电池充放电过程负极材料充放电效率倍率性能循环稳定性原位XRD 电流密度

基于多岛遗传算法的复合材料缠绕壳体封头分区补强优化

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复合材料学报 2022年第7期39卷 3616-3628页

作者：祖磊许辉张骞张桂明吴乔国耿洪波郭晓东胡海晓合肥工业大学机械工程学院合肥230009 先进能源科学与技术广东省实验室佛山分中心(佛山仙湖实验室) 佛山528000 合肥工业大学土木工程学院合肥230009 内蒙古航天红岗机械有限公司呼和浩特010000

针对Ф150 mm非等极孔复合材料缠绕壳体,开展了水压爆破试验研究,并通过建立基于三维Hashin失效准则的壳体精细化渐进损伤有限元模型,对壳体复合材料失效模式、爆破位置以及爆破压强进行了准确预测,以验证有限元模型的可靠性。以此为基... 详细信息

针对Ф150 mm非等极孔复合材料缠绕壳体,开展了水压爆破试验研究,并通过建立基于三维Hashin失效准则的壳体精细化渐进损伤有限元模型,对壳体复合材料失效模式、爆破位置以及爆破压强进行了准确预测,以验证有限元模型的可靠性。以此为基础,根据壳体封头应力分布状态,建立了基于多岛遗传算法的封头分区补强优化模型,对补强层数和补强角度进行优化,揭示了不同分区补强角度及其耦合作用对封头纤维应力的影响机制,继而获得不同分区最优的补强角度及补强层数,并通过分区补强试验进行验证。结果表明,封头赤道圆至金属接头肩部区域补强角度对纤维应力的影响更为显著,宜采用小角度进行补强;而接头肩部至极孔范围内需采用较大角度分别对轴向和环向进行补强。通过分区补强水压爆破试验结果可知,壳体爆压提高了37.5%,壳体特性系数提高16.6%,说明该优化模型是准确且可靠的。

关键词：复合材料缠绕复合材料壳体封头补强分区优化渐进损伤

钠离子电池Na_(0.62)K_(0.05)Mn_(0.7)Ni_(0.2)Co_(0.1)O_(2)正极材料:钾离子掺杂且{001}面稳定的中空多面体

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Science China Materials 2023年第1期66卷 79-87页

作者：黄志雄张雪丽赵欣欣衡永丽王婷耿洪波吴兴隆 MOE Key Laboratory for UV Light-Emitting Materials and Technology Northeast Normal UniversityChangchun 130024China School of Materials Engineering Changshu Institute of TechnologyChangshu 215500China Faculty of Chemistry Northeast Normal UniversityChangchun 130024China

钠离子电池中,正极材料至关重要,在很大程度上决定了整个电池的能量密度等性能.层状氧化物是钠离子电池中最有潜力的正极材料之一.然而,层状氧化物仍面临着不可逆相变、容量低、空气稳定性差和循环寿命短等缺点,限制了其实际应用.为了... 详细信息

钠离子电池中,正极材料至关重要,在很大程度上决定了整个电池的能量密度等性能.层状氧化物是钠离子电池中最有潜力的正极材料之一.然而,层状氧化物仍面临着不可逆相变、容量低、空气稳定性差和循环寿命短等缺点,限制了其实际应用.为了解决相关问题,本研究成功制备了中空结构的Na_(0.62)K_(0.05)Mn_(0.7)Ni_(0.2)Co_(0.1)O_(2)多面体正极材料.其中,少量的大尺寸钾离子实现了对材料中相应钠离子的取代;镍离子的较高氧化还原电位使得氧化物正极材料能够在空气中稳定保存.在100 mA g^(-1)电流密度下放电100次后,仍可保持115.0 mA h g^(-1)的放电比容量.在500 mA g^(-1)的较大电流密度下,材料仍然可实现104.1 mA h g^(-1)的较高放电比容量.研究结果表明,充放电过程中,氧化物正极材料的P2到O2的相变得到了有效地抑制.同时钾离子在层间的嵌入掺杂,使得氧化物正极的钠离子层间距增大,提升了钠离子的迁移速率.因此,Na_(0.62)K_(0.05)Mn_(0.7)Ni_(0.2)Co_(0.1)O_(2)应用于钠离子电池正极时展现出较大的吸引力和应用前景.

关键词：钠离子电池正极材料放电比容量层状氧化物充放电过程大电流密度空气稳定性能量密度

关于非线性鞍点问题的一个新的非线性不精确Uzawa算法

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应用数学 2024年第2期37卷 489-495页

作者：豆铨煜耿宏瑞关宏波郑州轻工业大学数学与信息科学学院河南郑州450002

本文针对非线性鞍点问题,借助于一个非线性映射,构造了一个新的非线性不精确Uzawa算法,该算法避免了传统Uzawa方法所必需的求逆运算.并通过精细分析得到了该算法在能量范数意义下收敛的充分条件,最后给出的数值实验验证了该方法的有效性.

关键词：非线性鞍点问题非线性不精确Uzawa算法收敛性分析

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浅谈玻璃液体温度计

科技与创新 2014年第24期 159-160页

作者：耿红波无锡市计量检定测试中心江苏无锡214000

玻璃液体温度计是测温仪器中比较常用的一种。从玻璃液体温度计的发展历史、分类、工作原理等几个方面介绍了玻璃液体温度计的相关知识,并系统阐述了常见玻璃液体温度计的检定工作和检定过程中常见的细节问题。

关键词：测温仪器玻璃液体温度计工作原理检定

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增强型气动柔性驱动器形变与驱动特性实验

机床与液压 2024年第14期52卷 33-39页

作者：苟志攀耿德旭刘洪波武广斌贾鑫北华大学机械工程学院吉林吉林132021

为解决现阶段柔性驱动器负载能力低、变形范围小等问题,设计并制作一种三自由度气动柔性驱动器,分析其变形机制并通过实验研究增强肌肉对驱动器伸长量、弯曲方向及弯曲角度、驱动力的影响。实验结果表明:通过控制驱动器人工肌肉内腔气压... 详细信息

为解决现阶段柔性驱动器负载能力低、变形范围小等问题,设计并制作一种三自由度气动柔性驱动器,分析其变形机制并通过实验研究增强肌肉对驱动器伸长量、弯曲方向及弯曲角度、驱动力的影响。实验结果表明:通过控制驱动器人工肌肉内腔气压,驱动器可以产生轴向伸长和空间0°~360°任一方向弯曲变形;增强肌肉通压对驱动器变形量和驱动力有增幅作用,0.4 MPa气压下驱动器无增强肌肉时伸长率为49%,弯曲角度为68°,轴向驱动力为278 N;有增强肌肉时驱动器伸长率为54%,弯曲角度为77.5°,轴向驱动力为300 N。

关键词：柔性驱动器增强肌肉轴向伸长弯曲角度驱动力

深部采场工作面围岩应力分布规律及围岩破坏范围研究

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金属矿山 2018年第6期47卷 11-19页

作者：耿宏波叶义成罗斌玉武汉科技大学资源与环境工程学院湖北武汉430081

采场工作面地压显现规律分析和围岩稳定性控制是深部开采的研究热点。为研究工作面围岩应力分布规律以及工作面围岩破坏范围,基于断裂力学理论,将深部煤层开采工作面从开切眼推进一段距离时的采空区长度视为无限大岩体垂直剖面内一条裂... 详细信息

采场工作面地压显现规律分析和围岩稳定性控制是深部开采的研究热点。为研究工作面围岩应力分布规律以及工作面围岩破坏范围,基于断裂力学理论,将深部煤层开采工作面从开切眼推进一段距离时的采空区长度视为无限大岩体垂直剖面内一条裂纹,利用无限大薄板中裂纹周边受力分析方法对深部采场工作面围岩应力分布进行研究,得到了任意倾角煤层开采后工作面附近应力分布函数表达式,通过应力函数图像展现了煤层开采后应力变化规律。3个实际案例对比分析,得到应力理论计算结果与实测结果的最大相对误差为12.24%,且应力变化规律与实测结果吻合。最后通过岩石莫尔—库伦破坏准则得到了工作面边缘破坏距离的函数表达式以及采场底板破坏深度的函数表达式,并且编程试算了工作面前方围岩的最大破坏距离。研究结果表明:深部工作面围岩应力不是线性变化而是呈波动性变化;在一定条件下,深部采场工作面正前方围岩破坏距离与围岩内摩擦角、内聚力成反比,与煤层开采宽度及埋深成正比。研究结果可为地下深部工程设计提供应力及围岩破坏范围的初步估算,对深部卸压开采以及采场围岩控制提供理论指导具有重要意义。

关键词：深部开采工作面围岩应力分布破坏范围