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3D printing critical materials for rechargeable batteries: from materials, design and optimization strategies to applications

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International Journal of Extreme Manufacturing 2023年第4期5卷 215-245页

作者： Yongbiao Mu Youqi Chu Lyuming Pan Buke Wu Lingfeng Zou jiafeng he Meisheng Han Tianshou Zhao Lin Zeng Shenzhen Key Laboratory of Advanced Energy Storage Southern University of Science and TechnologyShenzhen 518055People’s Republic of China SUSTech Energy Institute for Carbon Neutrality Southern University of Science and TechnologyShenzhen 518055People’s Republic of China Department of Mechanical and Energy Engineering Southern University of Science and TechnologyShenzhen 518055People’s Republic of China

Three-dimensional(3D)printing,an additive manufacturing technique,is widely employed for the fabrication of various electrochemical energy storage devices(EESDs),such as batteries and supercapacitors,ranging from nanoscale to macroscale.This technique offers excellent manufacturing flexibility,geometric designability,cost-effectiveness,and eco-friendliness.Recent studies have focused on the utilization of 3D-printed critical materials for EESDs,which have demonstrated remarkable electrochemical performances,including high energy densities and rate capabilities,attributed to improved ion/electron transport abilities and fast kinetics.However,there is a lack of comprehensive reviews summarizing and discussing the recent advancements in the structural design and application of 3D-printed critical materials for EESDs,particularly rechargeable batteries.In this review,we primarily concentrate on the current progress in 3D printing(3DP)critical materials for emerging batteries.We commence by outlining the key characteristics of major 3DP methods employed for fabricating EESDs,encompassing design principles,materials selection,and optimization strategies.Subsequently,we summarize the recent advancements in 3D-printed critical materials(anode,cathode,electrolyte,separator,and current collector)for secondary batteries,including conventional Li-ion(LIBs),Na-ion(SIBs),K-ion(KIBs)batteries,as well as Li/Na/K/Zn metal batteries,Zn-air batteries,and Ni–Fe batteries.Within these sections,we discuss the 3DP precursor,design principles of 3D structures,and working mechanisms of the electrodes.Finally,we address the major challenges and potential applications in the development of 3D-printed critical materials for rechargeable batteries.

关键词： additive manufacturing 3D printing rechargeable batteries electrochemical energy storage devices lithium-ion battery

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联盟组合多样性对企业持续创新的影响

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科技进步与对策 2024年第5期41卷 60-69页

作者：何郁冰占加峰福州大学经济与管理学院福建福州350108

基于联盟组合多样性构成视角,探讨联盟组合中“伙伴—功能—治理”多样性对企业持续创新的影响,以及结构洞、互补资产对二者关系的调节作用,并利用2013—2017年101家中国深市创业板上市公司面板数据进行实证检验。结果表明:伙伴多样性... 详细信息

基于联盟组合多样性构成视角,探讨联盟组合中“伙伴—功能—治理”多样性对企业持续创新的影响,以及结构洞、互补资产对二者关系的调节作用,并利用2013—2017年101家中国深市创业板上市公司面板数据进行实证检验。结果表明:伙伴多样性、功能多样性和治理多样性对企业持续创新具有不同程度的影响;互补资产正向调节功能多样性与持续创新的关系,对“治理多样性—持续创新”关系发挥负向调节作用;结构洞负向调节功能多样性与持续创新的关系,对“治理多样性—持续创新”关系发挥正向调节作用。

关键词：联盟组合多样性持续创新互补资产结构洞调节作用

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Emerging CoMn-LDH@MnO2 electrode materials assembled using nanosheets for flexible and foldable energy storage devices

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Journal of Energy Chemistry 2020年第6期29卷 67-73,I0003页

作者： Yue Zhao jiafeng he Meizhen Dai Depeng Zhao Xiang Wu Baodan Liu School of Materials Science and Engineering Shenyang University of TechnologyShenyang 110870LiaoningChina Shenyang National Laboratory for Materials Science Institute of Metal ResearchChinese Academy of SciencesShenyang 110016LiaoningChina

CoMn layered double hydroxides(CoMn-LDH)are promising electrode materials for supercapacitors because of their excellent cyclic stability.However,they possess relatively low capacitances.In this work,hybrid CoMn-LDH@MnO2 products grown on Ni foams were obtained through a facile hydrothermal method.The as-synthesized samples employed as electrodes deliver a specific capacitance of 2325.01 F g^-1 at 1 A g^-1.An assembled asymmetric supercapacitor using these products as positive electrodes shows a maximum energy density of 59.73 W h kg^-1 at 1000.09 W kg^-1.The prominent electrochemical performance of the as-prepared electrodes could be attributes to hierarchical structures.These findings suggest that hybrid structures might be potential alternatives for future flexible energy storage devices.

关键词： CoMn-LDH@MnO2 electrode Specific capacitance Flexible device Cyclic stability

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间距对公铁双幅主梁气动特性影响的试验研究

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铁道科学与工程学报 2024年第4期21卷 1482-1494页

作者：刘路路何旭辉邹云峰杨甲锋中南大学土木工程学院湖南长沙410075 轨道交通工程结构防灾减灾湖南省重点实验室湖南长沙410075

为研究间距对非对称公铁双幅主梁气动特性的影响,以某大跨度公铁双幅斜拉桥主梁断面为背景进行节段模型风洞试验,在间距L/Br=0.2~2.0范围内,测试了2种不同来流方向下双幅主梁的气动特性,分析非对称双幅主梁气动力系数、表面风压分布并... 详细信息

为研究间距对非对称公铁双幅主梁气动特性的影响,以某大跨度公铁双幅斜拉桥主梁断面为背景进行节段模型风洞试验,在间距L/Br=0.2~2.0范围内,测试了2种不同来流方向下双幅主梁的气动特性,分析非对称双幅主梁气动力系数、表面风压分布并推断主梁周围绕流特征,明确间距对非对称公铁双幅主梁气动干扰规律的影响规律。结果表明:无论风向角α=0°或α=180°,上游主梁气动力系数、表面风压分布和绕流方式受间距影响程度相对较小,与单幅主梁气动特性和绕流方式相似;但下游主梁气动特性受间距影响较大,且完全不同于单幅主梁,间隙处的绕流形式随间距的增大而发生变化,下游主梁气动力系数、平均风压系数曲线和脉动风压曲线也表现出完全不同的规律;且间距越大,下游主梁气动特性和绕流方式越接近于单幅主梁。公路主梁的流线性相比于铁路主梁更强,这种气动外形差异导致2种来流方向下非对称双幅主梁气动特性和绕流形式不同,间距在L/Br=0.2~2.0范围内,气动干扰对其影响规律也完全不同。如α=0°时,双主梁上表面始终为“单一钝体流态”;但α=180°时,双主梁上表面属于“剪切层附着流态”,间距不同,上游公路主梁尾流附着于下游铁路主梁的位置不同,据此可再细分为2种不同的绕流方式。研究成果可为同类型非对称双幅桥梁间隙距离设计提供参考。

关键词：间距效应双幅桥公铁平层桥气动干扰风压系数风洞试验

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月球内部水和月表水冰资源的评估研究

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高校地质学报 2024年第2期30卷 165-177页

作者：吴言蔚贺佳峰王国光内生金属矿床成因机制研究国家重点实验室地质流体研究所南京大学地球科学与工程学院关键地球物质循环前沿科学中心南京210023

水是地球上的生命之源,也是未来星际旅行重要的推进剂材料,因此在人类对月球和其他地外天体的探测过程中,水是最受关注的战略资源之一。美国Apollo和前苏联Luna登月计划之后二十多年间,月球“无水”的观点曾被广泛接受。文章系统阐述了... 详细信息

水是地球上的生命之源,也是未来星际旅行重要的推进剂材料,因此在人类对月球和其他地外天体的探测过程中,水是最受关注的战略资源之一。美国Apollo和前苏联Luna登月计划之后二十多年间,月球“无水”的观点曾被广泛接受。文章系统阐述了月球内部水和月表水研究进展、月球水成因、水资源量评估和开发利用方法。近年对月表水资源的探测和月球样品中水含量的深入研究,揭示出月球并非“无水”,月球内部含有较为丰富的水,月表的极区可能有可观的水资源,月表中低纬度地区也广泛存在太阳风成因的水。月球的水成因主要包括自身来源的水、小行星和彗星来源水、太阳风成因水等。据估测,月表极区水冰的资源量约为142.8亿吨,月表太阳风成因水含量约为34万吨,为未来月球基地的建设和深空探测提供了重要的资源保障。并就月球水资源利用的提出多种开发利用方案,包括热能采矿法、月球极地推进剂开采前哨战、钻取一体化开发利用系统等。

关键词：矿物结合水水冰资源量极区月球

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长期探寻的Au23（S-Adm）16结构及未曾预期的掺杂效应

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物理化学学报 2024年第5期40卷 7-9页

作者：冯磊朱泽敏杨颖何宗兵邹家丰李漫波赵燕伍志鲲安徽大学物质科学与信息技术研究院中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所中国科学院材料物理重点实验室安徽省纳米材料与技术重点实验室中国科学院纳米卓越中心

一锅同时获得单个金属原子掺杂的纳米团簇与母体团簇富有挑战性。这样的合成可排除微量杂质的影响,使得掺杂和未掺杂纳米团簇的性质对比更加合理可靠。在此,我们首次实现了这种合成,得到了长期追寻的纳米团簇Au23（SAdm）16和其单镉掺杂... 详细信息

一锅同时获得单个金属原子掺杂的纳米团簇与母体团簇富有挑战性。这样的合成可排除微量杂质的影响,使得掺杂和未掺杂纳米团簇的性质对比更加合理可靠。在此,我们首次实现了这种合成,得到了长期追寻的纳米团簇Au23（SAdm）16和其单镉掺杂的Au22Cd1（S-Adm）16纳米团簇,并通过单晶X射线晶体学解析了其结构。令人惊讶的是,与以前的报道结果相反,Au23（S-Adm）16比Au22Cd1（S-Adm）16更稳定。另一方面,由于掺入镉原子后,内核Au―Au键长度增加,光激发电子转移阻力增加,导致Au22Cd1（S-Adm）16吸收和发射强度明显下降。因而,不仅团簇的稳定性,而且团簇的吸收和发射强度也与内核Au―Au键的长度关联。这项工作表明了两种团簇结构上的微小差异就可导致光学、热稳定性等方面的显著区别,也为研究金属纳米团簇的构效关系提供了良好的借鉴。

关键词：金属纳米团簇合成 Au―Au键长性质构效关系

来源：博看期刊

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基于溴酸钾氧化前处理的原子吸收光谱法测定饲料中铬含量研究

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家畜生态学报 2024年第5期45卷 50-56页

作者：李宏晁娟娟贺习文李洁于家丰马川王缠石李俊陕西省畜牧技术推广总站陕西西安710016 陕西秦云农产品检测有限公司陕西渭南714000 西安海吉焦生物科技研究院有限公司陕西西安710016 辽宁省检验检测认证中心辽宁沈阳110016 中国农业科学院饲料研究所北京100081

研究基于溴酸钾氧化前处理(盐酸-溴酸钾溶解法、混合酸-溴酸钾消解法和干灰化-溴酸钾-盐酸溶解法)将试样中铬转化为六价铬(Cr^(6+))可溶性铬,利用原子吸收光谱法建立了饲料中铬的测定方法。结果表明:新建的盐酸-溴酸钾消解法测得三氧化... 详细信息

研究基于溴酸钾氧化前处理(盐酸-溴酸钾溶解法、混合酸-溴酸钾消解法和干灰化-溴酸钾-盐酸溶解法)将试样中铬转化为六价铬(Cr^(6+))可溶性铬,利用原子吸收光谱法建立了饲料中铬的测定方法。结果表明:新建的盐酸-溴酸钾消解法测得三氧化二铬(Cr_(2)O_(3))中铬的回收率,比对照组的硝酸溶解法、盐酸溶解法和混合酸酸消解法分别提高了94.17%、90.71%和88.01%(P<0.05);混合酸-溴酸钾溶解法测得蛋氨酸铬、吡啶甲酸铬、混合型添加剂吡啶甲酸铬1和混合型添加剂吡啶甲酸铬2中铬的回收率,比对干灰化法、盐酸溶解法、混合酸消解法和干灰化-溴酸钾-盐酸溶解法分别提高了96.04%、9.37%、0.08%、95.95%,96.54%、9.8%、1.71%、96.58%,63.15%、34.6%、3.03%、42.16%,76.94%、45.38%、4.79%、20.75%;干灰化-溴酸钾-盐酸溶解法测得仔猪配合饲料、产蛋鸡浓缩饲料、猪用微量元素预混合饲料和蛋鸡预混合饲料中铬的回收率,比国标干灰化法分别提高了13.7%、51.7%、54.41%和70.19%(P<0.05)。试验结果显示,新建方法克服了样品中难溶性铬、挥发性铬及干灰化法处理后所形成的难溶性物质对铬测定结果的影响,线性关系良好、检出限低、测定结果准确,为准确测定饲料中铬的提供了参考。

关键词：铬测定饲料方法改进

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板对板高速信号连接器对印制电路板及组装的挑战和解决方案

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印制电路信息 2024年第S1期32卷 50-58页

作者：胡高斌谢佳峰何波黄小伟蒲柯联想系统集成(深圳)有限公司广东深圳518057

板对板高速信号连接器实现GPU加速卡和GPU模块板之间连接,以及主板与GPU和CPU的模块板之间的连接。本论文旨在探讨板对板高速连接器应用在印制电路板(PCB)和印刷电路板组装(PCBA)中的挑战,并重点关注此类板对板连接器在PCB布线设计改善... 详细信息

板对板高速信号连接器实现GPU加速卡和GPU模块板之间连接,以及主板与GPU和CPU的模块板之间的连接。本论文旨在探讨板对板高速连接器应用在印制电路板(PCB)和印刷电路板组装(PCBA)中的挑战,并重点关注此类板对板连接器在PCB布线设计改善和PCBA焊接可靠性提升方面的实验测试验证,找到合适的解决方案。通过对连接器对应PCB的盘中孔(VIPPO)焊盘和非盘中孔焊盘混合设计,以及VIPPO加背钻设计对PCBA表面焊接的挑战,影响及其可靠性进行深入研究;并探讨了混合VIPPO焊盘的PCB设计生产优化思路,PCB质量检测方式和PCBA焊接可靠性提升方面的实验及其接受标准。本研究采用了一系列实验和测试方法,包括PCB设计参数优化、材料选配及其加工工艺改进以及可靠性测试等,以验证连接器焊接在PCB中的可靠性和稳定性。研究结果表明,通过PCB设计和加工优化来促进PCBA焊接可靠性提升,显著提高整体系统的可靠性和稳定性,从而满足服务器主板和GPU模块互连的可靠性。本研究为此连接器在电子设备中的应用提供了实验方法和参考数据,对于服务器的PCB的设计和制作提供指引,对提升PCBA可靠性具有重要的参考意义.

关键词：板对板连接器印制电路板设计优化盘中孔焊盘焊接可靠性

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Growth of BiOBr/ZIF‑67 Nanocomposites on Carbon Fiber Cloth as Filter‑Membrane‑Shaped Photocatalyst for Degrading Pollutants in Flowing Wastewater

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Advanced Fiber Materials 2022年第6期4卷 1620-1631页

作者： Xiaolong Li Ting Liu Yan Zhang jiafeng Cai Mengqiang he Maoquan Li Zhigang Chen Lisha Zhang Department of Interventional and Vascular Surgery Shanghai Tenth People’s HospitalTongji University School of MedicineShanghai 200072China State Key Laboratory for Modification of Chemical Fibers and Polymer Materials College of Environmental Science and EngineeringDonghua UniversityShanghai 201620China College of Materials Science and Engineering Donghua UniversityShanghai 201620China

BiOBr-based nanocomposite photocatalysts are used for removing the organic pollutants,but their poor adsorption/photocatalytic performances and the low potential for recycling limit their application.To solve the issue,herein we report a large-area recyclable CFC/BiOBr/ZIF-67 filter-membrane-shaped photocatalyst prepared by in situ growth of BiOBr/ZIF-67 nanocomposites on carbon fiber cloth(CFC).Fabrication process is based on hydrothermal synthesis of BiOBr nanosheets(diameter 0.5–1μm)on carbon fiber cloth(as substrate material)and then a chemical bath route is used to grow ZIF-67 nanoparticles(diameter 300–600 nm)in situ on the surface of CFC/BiOBr.Resulted composite,CFC/BiOBr/ZIF-67,exhibits a high specific surface area(545.82 m^(2) g^(−1))and a wide photoabsorption,accompanied by an absorption edge(~620 nm).In dark condition,CFC/BiOBr/ZIF-67 adsorbs bisphenol A(BPA)and orange 7(AO7)within 60 min,respectively with 20.0% and 40.1% efficiency.This level of efficiencies are correspondingly 2.6 and 3.2 times more that of the bare CFC/BiOBr(7.6%for BPA and 12.4% for AO7).Under visible light irradiation,CFC/BiOBr/ZIF-67 can degrade 69.7% of BPA and 96.0% of AO7,in 120 min,which are,respectively,1.3 and 1.8 times higher than the absorption efficiency of bare CFC/BiOBr(53.2% for BPA,52.0% for AO7).When CFC/BiOBr/ZIF-67 is used as a filter membrane for photocatalytic removal of pollutants in flowing wastewater(AO7,rate:~1.5 L h^(−1)),92.2%of AO7 can be decomposed after 10 filtering cycles.This study suggests CFC/BiOBr/ZIF-67 as a novel highly functional,recyclable and environmental friendly photo-driven membrane filter for purification and recovery of flowing surface waste waters.

关键词： Carbon fiber cloth BiOBr/ZIF-67 Adsorption Photocatalyst Flowing wastewater

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Combined synthesis of interconvertible Au11Cd and Au26Cd5 for photocatalytic oxidations involving singlet oxygen

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Chinese Chemical Letters 2023年第4期34卷 359-362页

作者： jiafeng Zou Wenwen Fei Yao Qiao Ying Yang Zongbing he Lei Feng Man-Bo Li Zhikun Wu Institute of Physical Science and Information Technology Anhui UniversityHefei 230601China Key Laboratory of Materials Physics Anhui Key Laboratory of Nanomaterials and NanotechnologyCAS Center for Excellence in NanoscienceInstitute of Solid State PhysicsHFIPSChinese Academy of SciencesHefei 230031China

A novel Au11Cd nanocluster was synthesized by developing a combined method and controlling the kinetics, and another Au26Cd5nanocluster was also obtained after the conditions were changed in the same reaction, which could transfer to Au11Cd in a two-way style. Both alloy nanoclusters can photocatalyze the production of singlet oxygen(1O_(2)) and exhibit enhanced efficiencies in photocatalyzing two kinds of organic oxidations involving singlet oxygen compared with their non-alloyed mother nanoclusters, indicating that the Cd-doping might be an efficient way to enhance the photocatalysis performance of gold nanoclusters and metal nanoclusters are promising photocatalysts for organic oxidation involving singlet oxygen.

关键词： Gold nanoclusters Cadmium-doping Singlet oxygen Photocatalysis RLE-AGR

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