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Bifunctional metal-organic coordination interface induced elastic (Cu-F/S, Na-F/S)-rich SEI on hard carbon for durable sodium-ion batteries

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Science China Chemistry 2024年

作者： Jun Luo Minghao Xue Keming Song Zhengkun Xie Weisheng Meng wenbin Li Xindan Li Xiaoniu Guo Junmin Ge longfei wen Weihua Chen College of Chemistry Zhengzhou University State Key Laboratory of Structural Analysis Optimization and CAE Software for Industrial Equipment Zhengzhou University

Large-scale applications of resource-enriched sodium-ion batteries （SIBs） suffer serious obstacles on the hard carbon （HC）anode due to large interface resistance and continuous electrolyte consumption induced poor cycling ***,we reported a metal-organic coordination interface （2-mercaptobenzothiazole-Cu） on the HC anode and particles （HC@MBT-Cu） to obtain the desired solid electrolyte interphase （SEI） and reduce the polarization of plateau-region sodium storage for durable *** the metal-organic coordination interface,Cu cations as catalytic centers coordinated with PF6-for easier breakage of P-F bonds to form CuF2and NaF into *** and Na cations coordinate with exocyclic S groups of the decoration interface,promoting the breakage of C-S bonds and obtaining Na2S and CuS in ***,N,S rigid-ring groups contribute to the SEI’s ***,thin elastic （Cu-F/S,Na-F/S）-rich SEI （14-18 nm,Cryo-TEM） was constructed with less electrolyte consumption and significantly reduced gas *** a result,the polarization voltage of HC greatly *** assembled HC@MBT-Cu||Na3V2（PO4）3full cells exhibited 86.4%after 600 cycles and pouch cells had a high-energy density of 175.1 Wh *** work not only provides new insight into interface engineering but also offers a strategy to enhance the stability of HC particles and anodes,which might promote the development process of SIBs.

关键词：

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基于改进型XFEM的裂纹分析并行软件实现

中国科学：技术科学 2018年第11期48卷 1241-1258页

作者：王理想文龙飞王景焘田荣中物院高性能数值模拟软件中心北京100088 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

扩展有限元法(XFEM)目前已成为裂纹分析的主流数值方法.然而,在实际应用中该方法一直受到两方面的困扰:总体刚度矩阵高度病态以及动力学计算时额外自由度上的能量无法正确传递.前者导致在以迭代法求解为主的大规模计算中难以收敛,后者... 详细信息

扩展有限元法(XFEM)目前已成为裂纹分析的主流数值方法.然而,在实际应用中该方法一直受到两方面的困扰:总体刚度矩阵高度病态以及动力学计算时额外自由度上的能量无法正确传递.前者导致在以迭代法求解为主的大规模计算中难以收敛,后者导致动力学求解精度低、实施困难.为解决这两大困扰,基于无额外自由度单位分解插值格式,提出改进型扩展有限元法(IXFEM).基于该方法,在高性能数值模拟软件开发框架JAUMIN上开发裂纹分析并行软件—PANDA_Fracture.实际算例表明, PANDA_Fracture软件具有如下特色:1)允许引入高精度裂尖加强,支持裂纹任意长度扩展; 2)同时支持动力学裂纹问题隐式求解与显式求解; 3)支持任意多裂纹问题高效求解; 4)支持上千CPU核高性能可扩展计算.

关键词：改进型XFEM 裂纹扩展断裂力学 JAUMIN 高性能计算 PANDA

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非连续问题中单元分割的模板方法

力学学报 2021年第3期53卷 823-836页

作者：王理想文龙飞肖桂仲田荣中物院高性能数值模拟软件中心北京100088 北京应用物理与计算数学研究所北京100088 南京理工大学南京210094

扩展有限元法(extended finite element method, XFEM)因具有裂纹几何独立于模拟网格、裂纹扩展时无需网格重分重映、计算精度高等优点,成为裂纹分析的主流数值方法之一.但该方法在工程实践中存在单元被裂纹分割的几何困难——现有精确... 详细信息

扩展有限元法(extended finite element method, XFEM)因具有裂纹几何独立于模拟网格、裂纹扩展时无需网格重分重映、计算精度高等优点,成为裂纹分析的主流数值方法之一.但该方法在工程实践中存在单元被裂纹分割的几何困难——现有精确几何分割方法实现复杂、计算量大、鲁棒性差.为克服这一困难,本文提出一种基于单元水平集的模板分割方法,用于非连续单元子剖分和数值积分.首先,遍历单元水平集值所有形态并建立标准单元分割模板库;然后,根据单元水平集值,对非标准单元进行形态查询和模板插值;最后,套用标准单元分割模板实现单元高效分割和子剖分.将该方法与常规XFEM、改进型XFEM进行结合,从而应用于孔洞、夹杂、裂纹等非连续问题分析中.算例分析表明,本文提出的模板分割方法具有较高计算精度.由于不引入复杂几何操作,该模板分割方法同时具有较高计算效率和鲁棒性,故可为XFEM类方法在实际工程应用中提供有效支撑.

关键词：子剖分水平集非连续性裂纹扩展常规XFEM 改进型XFEM

Tailoring alloy-reaction-induced semi-coherent interface to guide sodium nucleation and growth for long-term anode-less sodium-metal batteries

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Science China Materials 2024年第11期67卷 3648-3657页

作者： Pei Ma Yaoyang Zhang wenbin Li Jun Luo longfei wen Guochuan Tang Jingjing Gai Qingbao Wang Lingfei Zhao Junmin Ge Weihua Chen College of Chemistry Zhengzhou UniversityZhengzhou 450001China 2 Institute for Superconducting&Electronic MaterialsUniversity o f Wollongong Innovation CampusSquires WayNorth WollongongNSW 2500Australia State Key Laboratory of Structural Analysis Optimization and CAE Software for Industrial EquipmentZhengzhou UniversityZhengzhou 450002China

Sodium metal batteries are emerging as promising energy storage technologies owing to their high-energy density and rich ***,the challenge of achieving continuous operation at high areal capacity hinders the application of this ***,a robust two-dimensional tin/sodium‒tin alloy interface was introduced onto an Al substrate as an anode via an industrial electroplating *** the widely accepted in situ formation of Na15Sn4 alloys,the formation of Na_(9)Sn_(4)alloys results in a semi-coherent interface with sodium due to low lattice mismatch(20.84%),which alleviates the lattice stress of sodium deposition and induces subsequent dense sodium deposition under high areal *** addition,the strong interaction of Sn with anions allows more PF6−to preferentially participate in the interfacial solvation structure,thereby facilitating the formation of a thin(10 nm)NaF-rich solid electrolyte ***,the substrate can withstand a high areal capacity of 5 mA h cm^(-2),exhibiting a high average Coulombic efficiency of 99.7%.The full battery exhibits long-term cycling performance(600 cycles)with a low decay rate of 0.0018%per cycle at 60 mA g^(-1).

关键词： sodium-metal batteries semi-coherent interface solid-electrolyte interface areal capacity cycle life

A Connectivity-Keeping Hierarchical Topology for Mobile Wireless Sensor Networks

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A Connectivity-Keeping Hierarchical Topology for Mobile Wire...

基于领域分析的结构线性静力软件串并行一致化方法

第24届中国控制与决策会议

作者： longfei wen 1 , Baihai Zhang 1 , Senchun Chai 1 , Rui Zhao 1 1. Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China

Topology for Wireless Sensor Networks （WSNs） has always been a research focus. There are some classical topologies have been proposed such as cluster-based topology and chain-based topology. However, for mobile WSNs, the distribution of the nodes changes frequently so that most of the existing topologies could not maintain the connectivity of the network. In this paper, we proposed a Connectivity-Keeping Hierarchical Topology for mobile WSNs which is a backbone-based topology. In the proposed topology, a backbone network is generated which is the basis of maintaining the connectivity of the network. The energy consumption can also be reduced by the specific generation algorithm of the backbone network. Simulations were carried out to prove that the proposed topology has a better performance of energy consumption compared with cluster-base topology and chain-based topology.

关键词： Connectivity-Keeping Energy-Efficient Hierarchical Topology Mobile WSNs

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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计算机科学 2024年第9期51卷 87-95页

作者：唐德泓杨浩文龙飞徐正秋中物院高性能数值模拟软件中心北京100088 北京应用物理与计算数学研究所北京100088 四川中锐信息技术有限公司成都610041

并行CAE软件的计算结果串并行一致性是其计算结果可信的必要条件。然而,软件研发时常引入串并行不一致缺陷,其形式众多,现象相互耦合,散布于海量代码中,成为实现CAE软件串并行一致性的挑战。文中以结构线性静力软件的串并行一致性需求... 详细信息

并行CAE软件的计算结果串并行一致性是其计算结果可信的必要条件。然而,软件研发时常引入串并行不一致缺陷,其形式众多,现象相互耦合,散布于海量代码中,成为实现CAE软件串并行一致性的挑战。文中以结构线性静力软件的串并行一致性需求为切入点,针对现有的“专家知识法”与“缺陷定位法”应用于CAE软件串并行一致化时存在的粒度粗、准度差、成本高和缺乏系统性问题,引入领域分析方法,并与专家知识和数据流状态比对结合,提出了一种适用于结构线性静力的串并行一致化方法,实现了结构线性静力软件串并行不一致缺陷的细粒度、高准度与低成本系统性识别与修复。基于前述方法形成相关工具,并将方法与工具应用于SSTA的串并行一致化,识别并修复其中8处串并行不一致缺陷,使其通过90余真实模型的串并行一致考核,并实现串并行结果严格一致;同时,该方法与工具还将串并行不一致缺陷定位耗时由平均大于两人天降低至数人时。

关键词：串并行一致化结构线性静力软件串行代码并行化领域分析缺陷定位

激活AMPK保护氧化应激条件下成骨细胞的作用机制

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中国骨质疏松杂志 2017年第3期23卷 407-410页

作者：李钺谢炜星晋大祥温龙飞丁金勇徐继禧广州中医药大学第一附属医院广东广州510405

最近越来越多的证据显示骨质疏松与氧化应激有关,而腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)的激活是氧化应激条件下成骨细胞调节的一条重要机制。其调节途径可能与成骨细胞内NADPH(还原型辅酶Ⅱ)的合成、ATP数量的变化、细胞自噬及凋亡相关。AMPK的... 详细信息

最近越来越多的证据显示骨质疏松与氧化应激有关,而腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)的激活是氧化应激条件下成骨细胞调节的一条重要机制。其调节途径可能与成骨细胞内NADPH(还原型辅酶Ⅱ)的合成、ATP数量的变化、细胞自噬及凋亡相关。AMPK的激活对保护成骨细胞抵抗氧化应激可能发挥着重要作用。本文就AMPK的结构和功能、对氧化应激条件下成骨细胞的影响作一综述,并分析AMPK通路作为骨质疏松症潜在靶点的可能性。

关键词：腺苷酸活化蛋白激酶氧化应激成骨细胞骨质疏松

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巴戟天防治骨质疏松症的研究进展

中国骨质疏松杂志 2017年第4期23卷 530-533页

作者：李钺谢炜星晋大祥温龙飞丁金勇徐继禧广州中医药大学第一附属医院广东广州510405

骨质疏松症是一种以骨量降低和骨组织微结构破坏为特征,导致骨脆性增加和易于骨折的代谢性疾病。随着人口的老龄化,骨质疏松目前在世界上已成为一个较大的社会问题,严重影响老年人群的健康和寿命。近年来,中药巴戟天在对骨质疏松治疗方... 详细信息

骨质疏松症是一种以骨量降低和骨组织微结构破坏为特征,导致骨脆性增加和易于骨折的代谢性疾病。随着人口的老龄化,骨质疏松目前在世界上已成为一个较大的社会问题,严重影响老年人群的健康和寿命。近年来,中药巴戟天在对骨质疏松治疗方面的研究日益增多,并且也取得了一定进展。主要包括巴戟天及其提取物在骨细胞、动物、临床个体水平防治骨质疏松症的疗效和作用机理。本文综述了近几年关于巴戟天治疗骨质疏松症的相关研究,并对其未来发展进行了展望。

关键词：骨质疏松症巴戟天研究进展

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环己酮工业化生产技术现状及发展趋势

能源研究与管理 2021年第3期 27-31页

作者：温龙飞胡莹莹朱卫东中国平煤神马集团尼龙科技有限公司河南平顶山467000

环己酮作为尼龙产品的重要中间体,其工业化生产方法经过不断改进仍存在转化率低的问题,因此存在很大提升空间。在此,详细论述了工业生产环己酮工艺的主要技术发展历程。研究近况中发现仿生催化体系对催化氧化过程的转化率和选择性具有... 详细信息

环己酮作为尼龙产品的重要中间体,其工业化生产方法经过不断改进仍存在转化率低的问题,因此存在很大提升空间。在此,详细论述了工业生产环己酮工艺的主要技术发展历程。研究近况中发现仿生催化体系对催化氧化过程的转化率和选择性具有很高的提升,但反应条件相对苛刻,重复使用效果差。而多孔材料负载型催化剂的使用在提升收率的同时,可使催化剂回收更为便捷。因此,在今后的研究中应更注重便于工业化生产的方向。

关键词：环己酮环己烷氧化仿生催化多孔催化剂