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Recent advances and perspectives of zinc metal-free anodes for zinc ion batteries

International Journal of Minerals,Metallurgy and Materials 2024年第1期31卷 33-47页

作者： Jiabing Miao Yingxiao Du ruotong li Zekun Zhang Ningning Zhao Lei Dai ling Wang Zhangxing He Science and Technology Innovation Center of Circular Economy Ha’erwusu Open-Pit Coal MineChina Shenhua Energy Co.Ltd.Ordos 010300China Research Center of Comprehensive Utilization of Coal Associated Resources National Energy GroupOrdos 010300China School of Chemical Engineering North China University of Science and TechnologyTangshan 063009China

Zinc-ion batteries(ZIBs) are recognized as potential energy storage devices due to their advantages of low cost, high energy density, and environmental friendliness. However, zinc anodes are subject to unavoidable zinc dendrites, passivation, corrosion, and hydrogen evolution reactions during the charging and discharging of batteries, becoming obstacles to the practical application of ZIBs. Appropriate zinc metal-free anodes provide a higher working potential than metallic zinc anodes, effectively solving the problems of zinc dendrites, hydrogen evolution, and side reactions during the operation of metallic zinc anodes. The improvement in the safety and cycle life of batteries creates conditions for further commercialization of ZIBs. Therefore, this work systematically introduces the research progress of zinc metal-free anodes in “rocking chair” ZIBs. Zinc metal-free anodes are mainly discussed in four categories: transition metal oxides,transition metal sulfides, MXene(two dimensional transition metal carbide) composites, and organic compounds, with discussions on their properties and zinc storage mechanisms. Finally, the outlook for the development of zinc metal-free anodes is proposed. This paper is expected to provide a reference for the further promotion of commercial rechargeable ZIBs.

关键词： zinc ion batteries anode zinc metal-free anode recent advances perspectives

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Regulating interfacial behavior of zinc metal anode via metal-organic framework functionalized separator

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Journal of Energy Chemistry 2024年第6期93卷 213-220,I0006页

作者： ruotong li liang Pan Ziyu Peng Ningning Zhao Zekun Zhang Jing Zhu Lei Dai ling Wang Zhangxing He School of Chemical Engineering North China University of Science and TechnologyTangshan 063210HebeiChina

Aqueous zinc ion batteries(AZIBs)are one of the promising energy storage ***,uncontrolled dendrite and side reactions have seriously hindered its further *** this study,the metal-organic framework(MOF)functionalized glass fiber separator(GF-PFC-31)was used to regulate interfacial behavior of zinc metal anode,enabling the development of high-performance *** PFC-31,there areπ-πinteractions between two adjacent benzene rings with a spacing of 3.199 *** spacing can block the passage of[Zn(H_(2)O)_6]^(2+)(8.6 A in diameter)through the GF-PFC-31 separator to a certain extent,which promotes the deposition process of Zn *** addition,the sulfonic acid group(-S03H)contained in GF-PFC-31 can form a hydrogen bonding network with H_(2)O,which can provide a desolvation effect and reduce the side ***,GF-PFC-31 separator achieves uniform deposition of Zn *** Zn‖GF-PFC-31‖Zn symmetric cell exhibits stable cycle life(3000 h at 1.2 mA cm^(-2),2000 h at 0.3 mA cm^(-2),and 2000 h at 5.0 mA cm^(-2)),and Zn‖GF-PFC-31‖MnO_(2) full cell with GF-PFC-31 separator can cycle for 1000 cycles at 1.2 A g^(-1)with capacity retention rate of 82.5%.This work provides a promising method to achieve high-performance AZIBs.

关键词： Aqueous zinc ion batteries Interfacial behavior Metal-organic framework Sulfonic acid group Separator

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Reinforced concrete-like Na_(3.5)V_(1.5)Mn_(0.5)(PO_(4))_(3)@graphene hybrids with hierarchical porosity as durable and high-rate sodium-ion battery cathode

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Chinese Chemical Letters 2024年第4期35卷 214-219页

作者： Tao Long Peng Chen Bin Feng Caili Yang Kairong Wang Yulei Wang Can Chen Yaping Wang ruotong li Meng Wu Minhuan Lan Wei Kong Pang Jian-Fang Wu Yuan-li Ding College of Materials Science and Engineering Hunan UniversityChangsha 410082China Department of Physics Xiamen UniversityXiamen 361005China College of Chemistry and Chemical Engineering Central South UniversityChangsha 410083China Institute for Superconducting&Electronic Materials Faculty of EngineeringUniversity of WollongongWollongongNSW 2522Australia

Realizing high-rate capability and high-efficiency utilization of polyanionic cathode materials is of great importance for practical sodium-ion batteries(SIBs) since they usually suffer from extremely low electronic conductivity and limited ionic diffusion kinetics. Herein, taking Na_(3.5)V_(1.5)Mn_(0.5)(PO_(4))_(3)(NVMP) as an example, a reinforced concrete-like hierarchical and porous hybrid(NVMP@C@3DPG) built from 3D graphene(“rebar”) frameworks and in situ generated carbon coated NVMP(“concrete”) has been developed by a facile polymer assisted self-assembly and subsequent solid-state method. Such hybrids deliver superior rate capability(73.9 m Ah/g up to 20 C) and excellent cycling stability in a wide temperature range with a high specific capacity of 88.4 m Ah/g after 5000 cycles at 15 C at room temperature, and a high capacity retention of 97.1% after 500 cycles at 1 C(-20 ℃), and maintaining a high reversible capacity of 110.3 m Ah/g in full cell. This work offers a facile and efficient strategy to develop advanced polyanionic cathodes with high-efficiency utilization and 3D electron/ion transport systems.

关键词： Sodium-ion battery Polyanionic cathode Hybrid structure Interconnected structure Energy storage

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基于用户驱动的资讯融媒体“流量为王”商业模式研究——以趣头条为例

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情报科学 2024年第2期42卷 140-147页

作者：崔金栋李晨雨李若彤申巍东北电力大学经济管理学院吉林吉林132012

【目的/意义】随着融媒体产业的快速发展,图文声影并茂的资讯类移动融媒体裂变式扩展,“流量为王”为特征的资讯类融媒体兴衰具有现象级研究价值。【方法/过程】论文以趣头条的崛起与衰落为切入点,分析趣头条快速崛起的原因,从用户视角... 详细信息

【目的/意义】随着融媒体产业的快速发展,图文声影并茂的资讯类移动融媒体裂变式扩展,“流量为王”为特征的资讯类融媒体兴衰具有现象级研究价值。【方法/过程】论文以趣头条的崛起与衰落为切入点,分析趣头条快速崛起的原因,从用户视角揭示了“流量为王”业务模式裂变发展的驱动力;通过分析趣头条的困境揭示了“流量为王”的业务模式的弊端,阐述了模式的非持久性原因;最后提出了系统化的对策建议,为融媒体产业发展提供可落地具体操作模式。【结果/结论】资讯类移动融媒体应当秉持“用户为先,内容为王”,打造可扩展、可延续的平台生态模式,实现用户流量和内容价值的有效互动。【创新/局限】论文研究揭示了“流量为王”模式下用户对资讯类移动融媒体的驱动效应,但设计的企业对策尚需通过落地应用来实践检验其有效性。

关键词：资讯类移动融媒体趣头条流量为王用户驱动内容生态

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发酵型枸杞酒关键香气物质分析

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食品科学 2024年第5期45卷 126-136页

作者：刘雅冉李俊龙谷佩珊李若彤朱保庆张柏林北京林业大学生物科学与技术学院食品科学系林业食品加工与安全北京市重点实验室北京100083 北京电子科技职业学院生物工程学院北京100176

利用液液萃取-溶剂辅助蒸发-气相色谱-质谱嗅闻法结合气相色谱-四极杆质谱和气相色谱静电场轨道阱质谱解析枸杞酒中的挥发性香气组分,并结合香气重构和感官定量描述性分析鉴定枸杞酒中的关键呈香组分。结果表明,枸杞酒关键呈香组分主要... 详细信息

利用液液萃取-溶剂辅助蒸发-气相色谱-质谱嗅闻法结合气相色谱-四极杆质谱和气相色谱静电场轨道阱质谱解析枸杞酒中的挥发性香气组分,并结合香气重构和感官定量描述性分析鉴定枸杞酒中的关键呈香组分。结果表明,枸杞酒关键呈香组分主要由乙酯类化合物、其他酯类、C_(13)-降异戊二烯类、挥发性酚类、醇类和其他类化合物组成。其中,乙酯类化合物包括肉桂酸乙酯、乙酸乙酯、2-甲基丙酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、3-甲基丁酸乙酯、己酸乙酯、乳酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯,其他酯类包括乙酸异戊酯、乳酸异戊酯,C_(13)-降异戊二烯类包括β-大马士酮和β-紫罗兰酮,挥发性酚类包括4-乙基愈创木酚、丁香酚、2,4-二叔丁基苯酚,醇类包括1-辛烯-3-醇、苯甲醇、苯乙醇和异戊醇,其他类包括萘、甲硫基丙醇、辛酸和2-乙酰吡咯。本研究的开展明晰了枸杞酒的关键呈香组分和感官特性,有助于丰富改善枸杞酒香气的基础理论,为枸杞酒产品增香提质提供依据。

关键词：枸杞酒香气物质气相色谱-静电场轨道阱质谱气相色谱-质谱嗅闻香气重构

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基于格子Boltzmann方法的自由能密度模型

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广西师范大学学报（自然科学版） 2024年第4期42卷 90-99页

作者：李若桐钟兴国刘起霖闻炳海教育区块链与智能技术教育部重点实验室(广西师范大学) 广西桂林541004 广西多源信息挖掘与安全重点实验室(广西师范大学) 广西桂林541004

基于格子Boltzmann方法的多相流模型具有相界面自动演化、无需边界积分等优势,在模拟复杂多相流系统中获得广泛的研究和应用。本文引入自由能密度计算分子间的相互作用力,提出一种满足热力学一致性和伽利略不变性的多相流模型。使用该... 详细信息

基于格子Boltzmann方法的多相流模型具有相界面自动演化、无需边界积分等优势,在模拟复杂多相流系统中获得广泛的研究和应用。本文引入自由能密度计算分子间的相互作用力,提出一种满足热力学一致性和伽利略不变性的多相流模型。使用该模型预测气液两相共存密度的结果与理论值吻合得很好,误差值为-0.01~0.01,并且在低温度下优于改进的伪势模型。同时该模型也可以模拟较大密度比的气液系统,液相与气相的密度比可达10~7以上。通过两相分离和液滴撞击液膜等一系列数值模拟,验证了该模型符合伽利略不变性。该模型物理清晰、易于实施,能够结合不同状态方程模拟多相流系统,具有较好的实用性和应用前景。

关键词：格子Boltzmann方法多相流自由能模型自由能密度大密度比

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农村家长幼教观念的调查研究——以山西省高平市C村为例

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长春教育学院学报 2024年第2期40卷 20-27页

作者：李若彤李志河山西师范大学教育科学学院山西太原030000 山西师范大学信息技术与智慧教育研究院山西太原030000

家长的教育观念在儿童成长过程中占据主导作用。农村地区的学前教育是教育均衡发展中的“短板”,推动其发展对我国教育的整体发展具有重大的现实意义。发展农村学前教育亟须教育观念的进步,尤其是家长的教育观念,通过运用扎根理论和Nviv... 详细信息

家长的教育观念在儿童成长过程中占据主导作用。农村地区的学前教育是教育均衡发展中的“短板”,推动其发展对我国教育的整体发展具有重大的现实意义。发展农村学前教育亟须教育观念的进步,尤其是家长的教育观念,通过运用扎根理论和Nvivo11软件对山西省某农村地区学前儿童家长的教育观念进行调查分析,建立由家长儿童观、教育观与人才观构成的理论模型。结论表明:农村家长幼教观念有待更新,需国家、园所、家长3个层面构建共同体,以实现有效转变。

关键词：农村家长教育观念幼儿教育质性研究

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商业生态模式下主流融媒体信息定价模型及仿真研究

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情报科学 2024年第1期42卷 106-114页

作者：崔金栋李若彤朱增陈汪羽晴申巍东北电力大学经济管理学院吉林吉林132012

【目的/意义】随着大数据时代的来临,主流融媒体以多样灵活的信息表达形式迅速崛起,但其商业模式的不完善和信息定价的非科学性严重阻碍融媒体产业的发展。【方法/过程】论文以分析融媒体产业现有商业模式为切入点,阐明了“免费+多元增... 详细信息

【目的/意义】随着大数据时代的来临,主流融媒体以多样灵活的信息表达形式迅速崛起,但其商业模式的不完善和信息定价的非科学性严重阻碍融媒体产业的发展。【方法/过程】论文以分析融媒体产业现有商业模式为切入点,阐明了“免费+多元增值”是目前阶段的最优商业生态模式,依据此种商业生态模式提出了融媒体信息的定价机制,进而通过具体算例分析了多种因素对融媒体信息定价的影响。【结果/结论】论文提出的融媒体信息定价机制和具体方法,解决了融媒体产业发展的一个关键问题,对促进产业生态健康发展有重要参考价值。【创新/局限】论文将商业生态视角融入到新型主流融媒体平台的运营模式中,在提出商业生态模式的基础上为融媒体信息最优定价问题提供了新的思路,但对于融媒体信息资产化后的定价问题尚未进行深入研究。

关键词：主流融媒体免费增值模式商业生态模式定价机制仿真验证

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某变截面塔机转换节受力性能分析

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低温建筑技术 2024年第4期46卷 109-112,135页

作者：李若彤曹正峰李玲郑朝荣东北林业大学土木与交通学院哈尔滨150040 中建机械有限公司河北廊坊065000 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室哈尔滨150090

变截面塔式起重机的转换节部位通常较为薄弱,易导致结构失效。为进行某转换节的试验研究并考虑试验场地尺寸的限制,对该转换节完整结构的受力性能进行有限元分析,并提出两种试验方案:即1/2结构和1/4结构试验方案,研究两个试验模型的极... 详细信息

变截面塔式起重机的转换节部位通常较为薄弱,易导致结构失效。为进行某转换节的试验研究并考虑试验场地尺寸的限制,对该转换节完整结构的受力性能进行有限元分析,并提出两种试验方案:即1/2结构和1/4结构试验方案,研究两个试验模型的极限承载力与破坏模式,并与转换节完整结构的分析结果进行对比,从而确定合理的试验方案。结果表明转换节完整结构因上角柱Z1达到材料屈服强度而破坏;1/2结构可以更好地复现转换节完整结构的受力性能,为该转换节的试验研究及变截面塔机设计提供重要参考。

关键词：变截面塔机塔机转换节极限承载力

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Potential of arbuscular mycorrhizal fungi for soil health:A review

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Pedosphere 2024年第2期34卷 279-288页

作者： Junling ZHANG ruotong ZHAO Xia li Jiangzhou ZHANG College of Resources and Environmental Sciences National Academy of Agriculture Green DevelopmentKey Laboratory of Plant-Soil InteractionsMinistry of EducationChina Agricultural UniversityBeijing 100193China College of Agronomy and life Science Shanxi Datong UniversityDatong 037009China College of Resources and Environment/International Magnesium Institute Fujian Agriculture and Forestry UniversityFuzhou 350002China

Soil health is an important component of“One Health”.Soils provide habitat to diverse and abundant *** microbial diversity and functions is essential for building healthy soils towards sustainable *** mycorrhizal fungi(AMF)form potentially symbiotic associations with approximately 80%of land plant species that are well recognized for carbon flux and nutrient *** addition to disentangling the signaling pathways and regulatory mechanisms between the two partners,recent advances in hyphosphere research highlight some emerging roles of AMF and associated microbes in the delivery of soil *** paper reviews the contribution of AMF to soil health in agroecosystems,with a major focus on recent progress in the contribution of hyphosphere microbiome to nutrient cycling,carbon sequestration,and soil *** hyphosphere microbiome and fungal stimulants open avenues for developing new fertilizer formulas to promote AMF *** practice,developing AMF-friendly management strategies will have long-term positive effects on sustainable agriculture aiming at simultaneously providing food security,increasing resource use efficiency,and maintaining environment integrity.

关键词： arbuscular mycorrhizal fungi-friendly management strategies carbon sequestration hyphosphere microbiome nutrient cycling soil aggregation soilfunctions

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