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Synthesis of hydrophobic carbon nanotubes/reduced graphene oxide composite films by flash light irradiation

Frontiers of Chemical Science and Engineering 2018年第3期12卷 376-382页

作者： Kai Wang Jinbo Pang Liwei Li shengzhe zhou Yuhao Li Tiezhu Zhang College of Automation and Electric Engineering Qingdao University Qingdao 266071 China The Leibniz Institute for Solid State and Materials Research Dresden (IFW Dresden) Dresden D-01069 Germany

Carbon nanotubes/graphene composites have superior mechanical, electrical and electrochemistry prop- erties with carbon nanotubes as a hydrophobicity boosting agent. Their extraordinary hydrophobic performance is highly suitable for electrode applications in lithium ion batteries and supercapacitors which often employ organic electrolytes. Also the hydrophobic features enable the oil enrichment for the crude oil separation from seawater. The ever reported synthesis routes towards such a composite either involve complicated multi-step reactions, e.g., chemical vapor depositions, or lead to insufficient extru- sion of carbon nanotubes in the chemical reductions of graphene oxide, e.g., fully embedding between the compact graphene oxide sheets. As a consequence, the formation of standalone carbon nanotubes over graphene sheets remains of high interests. Herein we use the facile flash light irradiation method to induce the reduction of graphene oxides in the presence of carbon nanotubes. Photographs, micrographs, X-ray diffraction, infrared spectroscopy and thermogravimetric analysis all indicate that graphene oxides has been reduced. And the contact angle tests confirm the excellent hydrophobic perfor- mances of the synthesized carbon nanotube/reduced graphene oxide composite films. This one-step treatment represents a straightforward and high efficiency way for the reduction of carbon nanotubes/graphene oxides composites.

关键词： carbon nanotubes graphene composite flash irradiation method reduced graphene oxide contact angles

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Electrode/Electrolyte Optimization-Induced Double-Layered Architecture for High-Performance Aqueous Zinc-(Dual) Halogen Batteries

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NANO-MICRO LETTERS 2025年第1期17卷 1-17页

作者： zhou, Chengwang Ding, Zhezheng Ying, shengzhe Jiang, Hao Wang, Yan Fang, Timing Zhang, You Sun, Bing Tang, Xiao Liu, Xiaomin Qingdao Univ Sch Text & Clothing Sch Chem & Chem Engn Qingdao 266071 Shandong Peoples R China Univ Technol Sydney Fac Sci Ctr Clean Energy Technol Sch Math & Phys Sci Ultimo NSW 2007 Australia Henan Normal Univ Sch Chem & Chem Engn Xinxiang 453007 Henan Peoples R China

A double-layered protective film based on zinc-based coordination compound and ZnF2-rich solid electrolyte interphase layer has been successfully fabricated on the zinc metal anode via electrode/electrolyte synergistic *** double-layered architecture can effectively modulate Zn2+ flux and suppress the zinc dendrite growth, thus facilitating the uniform zinc *** as-developed zinc-(dual) halogen batteries based on double-layered protective film can present high areal capacity and satisfactory cycling stability. Aqueous zinc-halogen batteries are promising candidates for large-scale energy storage due to their abundant resources, intrinsic safety, and high theoretical capacity. Nevertheless, the uncontrollable zinc dendrite growth and spontaneous shuttle effect of active species have prohibited their practical implementation. Herein, a double-layered protective film based on zinc-ethylenediamine tetramethylene phosphonic acid (ZEA) artificial film and ZnF2-rich solid electrolyte interphase (SEI) layer has been successfully fabricated on the zinc metal anode via electrode/electrolyte synergistic optimization. The ZEA-based artificial film shows strong affinity for the ZnF2-rich SEI layer, therefore effectively suppressing the SEI breakage and facilitating the construction of double-layered protective film on the zinc metal anode. Such double-layered architecture not only modulates Zn2+ flux and suppresses the zinc dendrite growth, but also blocks the direct contact between the metal anode and electrolyte, thus mitigating the corrosion from the active species. When employing optimized metal anodes and electrolytes, the as-developed zinc-(dual) halogen batteries present high areal capacity and satisfactory cycling stability. This work provides a new avenue for developing aqueous zinc-(dual) halogen batteries.

关键词： Zn metal anodes Double-layered protective film Electrode/electrolyte optimization Aqueous zinc-(dual) halogen batteries

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露天煤矿智能安全监控及运输调度集成系统研究

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工矿自动化 2021年第S1期47卷 106-109页

作者：杜志勇毛志浩周圣哲神华宝日希勒能源有限公司内蒙古呼伦贝尔021000 国能信息技术有限公司北京100000

针对露天煤矿安全监控及运输调度存在的车辆定位精度低、防碰撞预警设备显示和报警设置不合理等问题,对智能安全监控及运输调度集成系统进行了研究。给出了系统设计要求和网络结构,对车载安保设备进行了升级改造和集成,并着重介绍了基... 详细信息

针对露天煤矿安全监控及运输调度存在的车辆定位精度低、防碰撞预警设备显示和报警设置不合理等问题,对智能安全监控及运输调度集成系统进行了研究。给出了系统设计要求和网络结构,对车载安保设备进行了升级改造和集成,并着重介绍了基于车辆轨迹大数据的道路网更新技术、基于卫星信号的高精度定位技术、基于无线传输的防碰撞预警技术、基于深度学习的视频分析技术。

关键词：露天煤矿智能安全监控运输调度防碰撞预警大数据

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俯卧位通气时间对急性呼吸窘迫综合征病死率影响的Meta分析

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中华肺部疾病杂志（电子版） 2020年第4期13卷 524-526页

作者：冯芸刘娟周圣哲程绩陆军(第三)军医大学第二附属医院急诊与全科医学中心重庆400037 中山大学医学院广州510080

急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)是一种以呼吸窘迫、顽固性低氧血症为临床特征的常见危重症,病死率高、严重威胁患者生命并影响其生存质量[1-3];发生率约占重症监护室(intensive care unit,ICU)住院患者... 详细信息

急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)是一种以呼吸窘迫、顽固性低氧血症为临床特征的常见危重症,病死率高、严重威胁患者生命并影响其生存质量[1-3];发生率约占重症监护室(intensive care unit,ICU)住院患者的10%,机械通气患者的24%,病死率高达40%[4]。感染、创伤、休克、误吸、重症急性胰腺炎、烧伤等为其主要病因[5]。目前,呼吸支持仍是ARDS治疗的唯一可能有效手段,尽管患者得到了ICU救治,但其病死率在我国经济发达的上海地区也高达60%[3],因此为ARDS患者提供有效的呼吸支持治疗手段,是其救治的关键。俯卧位通气(prone position ventilation,PPV)在1976年首次被提出[6],是有创机械通气方式之一,目前大量的RCT研究及观察性研究均证实了俯卧位通气能够改善ARDS患者氧合及肺复张的状态,但是否也能够对ARDS患者临床预后产生积极影响?因受诸多因素影响,在《急性呼吸窘迫综合征患者机械通气指南》中其推荐等级仍为弱推荐[7]。本文应用Meta分析来评价俯卧位通气时间对ARDS患者病死率的影响,以期为临床治疗提供参考。

关键词：急性呼吸窘迫综合征俯卧位通气时间 28 d病死率 Meta分析

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电力电子技术多元化创新型教学模式探索

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实验室研究与探索 2019年第7期38卷 173-175,184页

作者：王凯周圣哲李玉浩齐元豪夏国廷青岛大学电气工程学院

为了更好地推进电气工程及其自动化的卓越工程师计划,培养在科学素养、人文精神、专业能力等方面具有优良素质的电气工程专业人才,提出"教与学、理论与实践、学校与企业紧密结合"的"多元化"创新教学模式。立足于基础系统教学和实践能力... 详细信息

为了更好地推进电气工程及其自动化的卓越工程师计划,培养在科学素养、人文精神、专业能力等方面具有优良素质的电气工程专业人才,提出"教与学、理论与实践、学校与企业紧密结合"的"多元化"创新教学模式。立足于基础系统教学和实践能力培养,创新性地进行了课内外教学探索,为学生从实践过程中通过项目学习来获取工程能力创造条件。教学实践表明,该教学模式的建设在培养学生综合能力和提升就业竞争力等方面具有积极的作用。

关键词：电力电子技术多元化教学改革实践能力

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燃料电池汽车运用有限状态机优化能量管理系统的研究

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电器与能效管理技术 2018年第19期 31-36页

作者：周圣哲朱磊齐元豪王凯青岛大学自动化与电气工程学院山东青岛266071

为了保证燃料电池汽车的动力性及功率平衡控制,充分发挥燃料电池与蓄电池的优势,需对功率分配进行合理控制。针对"燃料电池+蓄电池(FC+B)"混合储能系统电动汽车,提出一种改进的状态机能量管理优化策略,引入燃料电池最小输出功率与蓄电... 详细信息

为了保证燃料电池汽车的动力性及功率平衡控制,充分发挥燃料电池与蓄电池的优势,需对功率分配进行合理控制。针对"燃料电池+蓄电池(FC+B)"混合储能系统电动汽车,提出一种改进的状态机能量管理优化策略,引入燃料电池最小输出功率与蓄电池最佳充电功率,根据负载需求功率及蓄电池的荷电状态(SOC)动态调整能量流在不同动力源的分配,提高整车经济性。通过MATLAB/Simulink对所提出的动态能量管理策略进行验证,并与功率追踪策略作对比。仿真结果证明,所提出的能量管理策略能满足实际工况中的功率需求,控制更加灵活,具有一定的实用价值。

关键词：燃料电池汽车混合动力能量管理策略有限状态机

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燃料电池汽车能量管理系统运用复合模糊逻辑控制的研究

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发电技术 2018年第6期39卷 554-560页

作者：周圣哲崔强张懋源夏国廷王凯青岛大学自动化与电气工程学院山东省青岛市266071 山东省核电有限公司山东省海阳市265100 青岛市公安局山东省青岛市266071

合理分配不同动力源的输出功率是燃料电池汽车能量管理的重要环节。针对"燃料电池+蓄电池(FC+B)"混合动力汽车,提出一种用复合模糊逻辑控制的能量管理策略。该策略根据负载需求功率、蓄电池当前荷电状态(stateofcharge,SOC)以及目标区SO... 详细信息

合理分配不同动力源的输出功率是燃料电池汽车能量管理的重要环节。针对"燃料电池+蓄电池(FC+B)"混合动力汽车,提出一种用复合模糊逻辑控制的能量管理策略。该策略根据负载需求功率、蓄电池当前荷电状态(stateofcharge,SOC)以及目标区SOC动态调整功率分配。通过MATLAB/Simulink对所提出的复合模糊逻辑控制进行验证。仿真结果证明,当蓄电池SOC适中时(以HSOC表示荷电状态值,当HSOC=60%时),SOC在复合模糊逻辑控制策略与功率追踪策略下变化基本相同,但前者的氢耗量减少0.54 g;当蓄电池初始SOC较低或较高时(分别以HSOC=39.8%和HSOC=80.2%为例),相较于功率追踪策略,该策略使蓄电池SOC逐渐接近目标区。运用复合模糊逻辑控制可以降低混合动力系统的总能耗,提高系统的效率,控制更加灵活,具有一定的实用价值。

关键词：燃料电池汽车混合动力能量管理复合模糊逻辑控制

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Interfacial Zn2+-solvation regulator towards reversible and stable Zn anode

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Journal of Energy Chemistry 2025年第1期100卷 684-692页

作者： Miao zhou Xiongbin Luo Hang Li Shan Guo Zhuang Tong Xiaotao zhou Xu Li Zhaohui Hou Shuquan Liang Guozhao Fang College of Mechanical Engineering Key Laboratory of Hunan Province for Advanced Carbon-based Functional Materials Hunan Institute of Science and Technology School of Materials Science and Engineering Key Laboratory of Electronic Packaging and Advanced Functional Materials of Hunan Province Central South University College of Materials and Metallurgy Guizhou University National Energy Metal Resources and New Materials Key Laboratory Central South University

Aqueous zinc-ion batteries （AZIBs） are fundamentally challenged by the instability of the electrode/electrolyte interface,predominantly due to irreversible zinc （Zn） deposition and hydrogen ***,the intricate mechanisms behind the electrochemical discrepancies induced by interfacial Zn2+-solvation and deposition behavior demand comprehensive *** molecules endowed with special functional groups （such as hydroxyl,carboxyl,etc.） have the potential to significantly optimize the solvation structure of Zn2+and regulate the interfacial electric double layer （EDL）.By increasing nucleation overpotential and decreasing interfacial free energy,these functional groups facilitate a lower critical nucleation radius,thereby forming an asymptotic nucleation model to promote uniform Zn ***,this study presents a pioneering approach by introducing trace amounts of n-butanol as solvation regulators to engineer the homogenized Zn （H-Zn） anode with a uniform and dense *** interfacial reaction and structure evolution are explored by in/ex-situ experimental techniques,indicating that the H-Zn anode exhibits dendrite-free growth,no by-products,and weak hydrogen evolution,in sharp contrast to the bare ***,the H-Zn anode achieves a remarkable Zn utilization rate of approximately 20% and simultaneously sustains a prolonged cycle life exceeding 500 ***,the H-Zn//NH4V4O10（NVO） full battery showcases exceptional cycle stability,retaining 95.04%capacity retention after 400 cycles at a large current density of 5 A *** study enlightens solvation-regulated additives to develop Zn anode with superior utilization efficiency and extended operational lifespan.

关键词： Aqueous zinc-ion batteries Interfacial reaction Asymptotic nucleation model Reversible and stable Zn anode

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A low redox potential and long life organic anode material for sodium-ion batteries

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Journal of Energy Chemistry 2025年第1期100卷 557-564页

作者： Zhi Li Yang Wei Kang zhou Xin Huang Xing zhou Jie Xu Taoyi Kong Junwei Lucas Bao Xiaoli Dong Yonggang Wang Department of Chemistry and Shanghai Key Laboratory of Molecular Catalysis and Innovative Materials Institute of New Energy Collaborative Innovation Center of Chemistry for Energy Materials (iChEM) Fudan University Department of Chemistry Boston College School of Materials Science and Engineering Anhui University of Technology

Sodium-ion batteries （SIBs） with organic electrodes are an emerging research direction due to the sustainability of organic materials based on elements like C,H,O,and sodium ***,organic electrode materials for SIBs are mainly used as cathodes because of their relatively high redox potentials（>1 V）.Organic electrodes with low redox potential that can be used as anode are ***,a novel organic anode material （tetrasodium 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylate,Na4TDC） has been developed with low redox potential （<0.7 V） and excellent cyclic *** three-sodium storage mechanism was demonstrated with various in-situ/ex-situ spectroscopy and theoretical calculations,showing a high capacity of 208 mAh/g and an average decay rate of merely 0.022%per ***,the Na4TDC-hard carbon composite can further acquire improved capacity and cycling stability for 1200 cycles even with a high mass loading of up to 20 mg *** pairing with a thick Na3V2（PO4）3cathode (20.6 mg cm-2),the as-fabricated full cell exhibited high operating voltage （2.8 V）,excellent rate performance and cycling stability with a high capacity retention of 88.7% after 200 cycles,well highlighting the Na4TDC anode material for SIBs.

关键词： Organic anode material Low redox potential Composite anode Sodium-ion batteries

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Fine-tuning the spatial allocation of phytohormones for smart canopy, smart breeding, and smart agriculture

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Science China Life Sciences 2025年第1期 309-310页

作者： Tao zhou Lin Li National Key Laboratory of Crop Genetic Improvement Huazhong Agricultural University HuBei HongShan Laboratory

The dual challenges of global climate change and population growth have increased demand for higher crop yields per unit area. The innovative technology of smart agriculture aims to synergize breeding, cultivation, and production through the application of biological and informatics technologies. Historically, the “Green Revolution” introduced semidwarf varieties of certain key crops by utilizing mutations affecting gibberellin pathways, which significantly increased planting densities and yields.

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