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Efficient Polytelluride Anchoring for Ultralong-Life Potassium Storage: Combined Physical Barrier and Chemisorption in Nanogrid-in-Nanofiber

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Nano-Micro Letters 2024年第4期16卷 364-378页

作者： Qinghua Li Dandan Yu Jian Peng Wei Zhang Jianlian Huang Zhixin Liang Junling Wang Zeyu Lin shiyun xiong Jiazhao Wang Shaoming Huang Guangzhou Key Laboratory of Low‑Dimensional Materials and Energy Storage Devices School of Materials and EnergyGuangdong University of TechnologyGuangzhou 510006People’s Republic of China College of Materials and Chemistry China Jiliang UniversityHangzhou 310018People’s Republic of China Institute for Superconducting and Electronic Materials Australian Institute for Innovative MaterialsUniversity of WollongongInnovation CampusSquires WayNorth WollongongNSW 2522Australia

Metal tellurides(MTes) are highly attractive as promising anodes for high-performance potassium-ion batteries. The capacity attenuation of most reported MTe anodes is attributed to their poor electrical conductivity and large volume variation. The evolution mechanisms, dissolution properties, and corresponding manipulation strategies of intermediates(K-polytellurides, K-pTe_(x)) are rarely mentioned. Herein,we propose a novel structural engineering strategy to confine ultrafine CoTe_(2) nanodots in hierarchical nanogrid-in-nanofiber carbon substrates(CoTe_(2)@NC@NSPCNFs) for smooth immobilization of K-pTe_(x) and highly reversible conversion of CoTe_(2) by manipulating the intense electrochemical reaction process. Various in situ/ex situ techniques and density functional theory calculations have been performed to clarify the formation, transformation, and dissolution of K-pTe_(x)(K_(5)Te_(3) and K_(2)Te), as well as verifying the robust physical barrier and the strong chemisorption of K_(5)Te_(3) and K_(2)Te on S, N co-doped dual-type carbon substrates. Additionally, the hierarchical nanogrid-in-nanofiber nanostructure increases the chemical anchoring sites for K-pTe_(x), provides sufficient volume buffer space, and constructs highly interconnected conductive microcircuits, further propelling the battery reaction to new heights(3500 cycles at 2.0 A g^(-1)). Furthermore, the full cells further demonstrate the potential for practical applications. This work provides new insights into manipulating K-pTe_(x) in the design of ultralong-cycling MTe anodes for advanced PIBs.

关键词： Polytelluride dissolution Nanogrid-in-nanofiber structure Physicochemical adsorption Reaction mechanism Ultralonglife potassium storage

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Enhanced thermoelectric performance of two dimensional MS2(M=Mo,W)through phase engineering

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Journal of Materiomics 2018年第4期4卷 329-337页

作者： Bin Ouyang Shunda Chen Yuhang Jing Tianran Wei shiyun xiong Davide Donadio National Center for Supercomputing Applications University of Illinois at UrbanaeChampaignUrbanaIL61801United States Department of Chemistry University of California DavisOne Shields Ave.DavisCalifornia95616United States Department of Astronautical Science and Mechanics Harbin Institute of TechnologyHarbinHeilongjiang150001China Beckman Institute for Advanced Science and Technology University of Illinois at Urbana-ChampaignUrbanaIL61801United States State Key Laboratory of High Performance Ceramics and Superfine Microstructure Shanghai Institute of CeramicsChinese Academy of SciencesShanghai200050China Functional Nano and Soft Materials Laboratory(FUNSOM)and Collaborative Innovation Center of Suzhou Nano Science and Technology Soochow UniversitySuzhouJiangsu215123China Max Planck Institute for Polymer Research Ackermannweg 1055218MainzGermany

The potential application of monolayer MS2(M?Mo,W)as thermoelectric material has been widely studied since the first report of successful fabrication.However,their performances are hindered by the considerable band gap and the large lattice thermal conductivity in the pristine 2H phase.Recent discoveries of polymorphism in MS2s provide new opportunities for materials engineering.In this work,phonon and electron transport properties of both 2H and 1T0 phases were investigated by first-principle calculations.It is found that upon the phase transition from 2H to 1T0 in MS2,the electron transport is greatly enhanced,while the lattice thermal conductivity is reduced by several times.These features lead to a significant enhancement of power factor by one order of magnitude in MoS2 and by three times in WS2.Meanwhile,the figure of merit can reach up to 0.33 for 1T0eMoS2 and 0.68 for 1T0eWS2 at low temperature.These findings indicate that monolayer MS2 in the 1T0 phase can be promising materials for thermoelectric devices application.Meanwhile,this work demonstrates that phase engineering techniques can bring in one important control parameter in materials design.

关键词： Phase engineering Thermoelectric Transition metal dichalcogenides

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Tuning the electronic transport anisotropy in borophene via oxidation strategy

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Science China(Technological Sciences) 2019年第5期62卷 799-810页

作者： HE YuanYuan CHENG Na CHEN Chao xiong shiyun ZHAO JianWei College of Material and Textile Engineering China-Australia Institute for Advanced Materials and Manufacturing Jiaxing University Institute of Functional Nano & Soft Materials (FUNSOM) Collaborative Innovation Center of Suzhou Nano Science and Technology(NANO-CIC) Jiangsu Key Laboratory for Carbon-Based Functional Materials & Devices Soochow University

Monolayer borophene, a novel kind of two-dimensional(2D) crystal, has been receiving intensive attention owing to its atomic thickness and metallic characteristics. Rational tuning the anisotropic electronic transport properties is essential to the application of monolayer borophene in electronic and optoelectronic devices. Herein, we developed an oxidation strategy to tune the anisotropic transport properties of borophene by changing O-defect coverage, using density functional theory combined with the nonequilibrium Green's function formalism. It was found that for monolayer borophene, the preferable current flowing direction between armchair and zigzag could be reversed by modulating the surface O-defect coverage between 0 and 100%. The tunable anisotropic transport properties of oxidized borophene could be attributed to the interplay among several factors, including the surface charge transfer between O-defects and borophene layer, the scattering effects related to the coverage and orientation of O-B-O interfaces, and the additional transport channels through O-defects. Our work unveils the great potential of oxidization strategy in tuning the anisotropic electronic transport properties of monolayer borophene and is of significance to its application in high-performance electronic and optoelectronic nanodevices.

关键词： borophene monolayer anisotropic transport O-defect coverage carrier scattering transport channel

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Two-dimensional phosphorene/C_3N p-n heterostructure: Effect of contact type on electronic and optical properties

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Science China(Technological Sciences) 2019年第3期62卷 478-489页

作者： HE YuanYuan CHEN Chao CHENG Na xiong shiyun ZHAO JianWei College of Material and Textile Engineering China-Australia Institute for Advanced Materials and Manufacturing Jiaxing University Institute of Functional Nano & Soft Materials (FUNSOM) Collaborative Innovation Center of Suzhou Nano Science and Technology (NANO-CIC) Jiangsu Key Laboratory for Carbon-Based Functional Materials & Devices Soochow University

p-n heterostructure(HTS) is a fundamental component for high-performance electronic and optoelectronic device. Vertical stacking through van der Waals(vdW) force is emerging as a feasible technique to construct p-n HTS. Herein, we designed a novel kind of direct-bandgap C_3N monolayer, via adjusting the arrangement of C and N atoms in C_3N hexagonal cell. On the basis of the density functional theory combined with the non-equilibrium Green's function method, we built two-dimensional vdW-contact phosphorene(BP)/C_3N p-n HTS, and analyzed its electronic and optical properties in comparison with the inplanejointed ones. The strong charge transfer between BP and C_3N segments results in a wide bandgap of 0.48 eV for joint-contact type BP/C_3N HTS, whereas the effective interlayer coupling in vdW-contact type leads to an improved light adsorption as compared to the isolated C_3N monolayer. By fabricating dual-gated BP/C_3N HTS field-effect transistors(FETs), the dynamic transport behaviors demonstrated that the band bending under a lower threshold voltage makes band-to-band tunneling possible for vdW-contact type. Our work suggests that vdW-contact type is superior to joint-contact type in constructing p-n HTS for high-performance electronic and optoelectronic devices.

关键词： phosphorene C3N van der Waals covalent joint band bending band-to-band tunneling

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不同颈椎前路椎间融合系统内固定颈椎的生物力学变化

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中国组织工程研究 2024年第6期28卷 821-826页

作者：王强李世芸熊鹰李甜甜昆明理工大学机电工程学院云南省昆明市650000 昆明医科大学附属延安医院骨科云南省昆明市650051 山能新能源(东营)有限公司山东省东营市257000

背景:针对在颈椎病治疗过程中,颈椎前路椎间融合系统Zero-P系统在术后会出现螺钉松动、断裂等问题,研发出一种新型Low-P系统。目的:对比新型Low-P与Zero-P型颈椎前路椎间融合系统对颈椎邻近节段生物力学的影响,并对内固定系统进行应力分... 详细信息

背景:针对在颈椎病治疗过程中,颈椎前路椎间融合系统Zero-P系统在术后会出现螺钉松动、断裂等问题,研发出一种新型Low-P系统。目的:对比新型Low-P与Zero-P型颈椎前路椎间融合系统对颈椎邻近节段生物力学的影响,并对内固定系统进行应力分析,从而为临床治疗提供理论参考。方法:建立无损颈椎C_(1)-C_(7)节段完整模型,基于模型有效性,建立在C_(4)-C_(5)节段置入Low-P型(Z型Low-P和H型Low-P)与Zero-P型系统的有限元模型,在前屈、后伸、侧弯和旋转4种工况下,分析置入器械、邻近椎体髓核、纤维环与终板的应力分布情况。结果与结论:(1)置入Low-P型与Zero-P型内固定器械后,H型Low-P系统活动范围大,Z型Low-P系统最大应力值较小,Zero-P型对邻近节段髓核最大应力较大,终板最大应力较小;(2)3种内固定系统对邻近节段纤维环的影响相接近;(3)Zero-P型内固定系统螺钉应力远大于Low-P系统;(4)提示相比Zero-P型内固定系统,新型Low-P系统降低了钢板和螺钉的应力值,可以降低螺钉松动、内固定系统失效等问题;Low-P型系统对于邻近椎间盘髓核的应力较小,可降低邻近节段椎间盘退变;此次研究结果可为Low-P型内固定系统的临床研究提供理论依据。

关键词：颈椎前路内固定系统 Low-P型 Zero-P型颈椎生物力学有限元分析

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NRF2通过抑制ROS诱导的自噬减轻卵巢颗粒细胞损伤

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中华预防医学杂志 2024年第2期58卷 261-267页

作者：周晓花梁莹贺曙光田仕芸龙慧曹漪熊巍湖南师范大学附属长沙市妇幼保健院区域遗传性出生缺陷防控研究湖南省重点实验室长沙410007 中国医学科学院北京协和医学院、北京协和医院妇科内分泌与生殖中心、国家妇产疾病临床医学研究中心北京100730

通过研究核因子E2相关因子2(nuclear factor erythroid-2 related factor 2,NRF2)对卵巢颗粒细胞的作用及可能机制,为预防卵巢早衰提供依据。本文为细胞实验研究设计,于2022年1—12月在湖南师范大学附属长沙市妇幼保健院的医学实验中心... 详细信息

通过研究核因子E2相关因子2(nuclear factor erythroid-2 related factor 2,NRF2)对卵巢颗粒细胞的作用及可能机制,为预防卵巢早衰提供依据。本文为细胞实验研究设计,于2022年1—12月在湖南师范大学附属长沙市妇幼保健院的医学实验中心完成。通过4-乙烯基环己烯二环氧(VCD)处理人卵巢颗粒细胞KGN细胞构建颗粒细胞损伤模型。先以不同浓度的VCD处理KGN细胞,采用细胞计数试剂(CCK-8)检测卵巢细胞增殖情况。CCK8确定半抑制(IC_(50))后,采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测细胞上清中雌二醇和孕酮的含量,活性氧(ROS)检测试剂盒检测卵巢细胞中ROS的含量,实时荧光定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)检测NRF2的mRNA表达水平,免疫印迹检测NRF2的蛋白表达水平。进一步通过慢病毒转染构建NRF2干扰(siNRF2)和过表达(NRF2-OE)细胞模型,通过检测激素水平、氧化应激指标(ROS、SOD、GSH-Px)和自噬情况(LC3B水平)以分析调控NRF2对VCD处理细胞模型的影响。结果显示,VCD干预后以时间依赖性和剂量依赖性方式抑制卵巢颗粒细胞的增殖(F>100,P<0.05),24 h的IC_(50)为1.2 mmol/L。VCD处理后细胞上清中雌二醇由(56.32±10.18)ng/ml降低至(24.59±8.75)ng/ml(t=5.78,P<0.05);孕酮由(50.25±7.03)ng/ml降低至(25.13±6.67)ng/ml(t=6.54,P<0.05)。VCD处理后细胞的SOD由(44.47±7.71)ng/ml降低至(30.92±4.97)ng/ml(t=3.61,P<0.05);GSH-Px由(68.51±10.17)ng/ml降低至(35.19±6.59)ng/ml(t=5.73,P<0.05)。同时伴随自噬的增加和NRF2的下降。成功构建沉默NRF2和过表达NRF2的KGN细胞模型,随后采用VCD处理各组细胞,发现siNRF2组的细胞增殖活性明显减弱(t=8.37,P<0.05),而NRF2-OE能逆转VCD造成的细胞活性损伤(t=3.37,P<0.05)。siNRF2组的雌二醇水平最低(t=5.78,P<0.05),而NRF2-OE能逆转VCD造成的细胞雌二醇水平降低(t=5.58,P<0.05)。siNRF2组的孕酮水平最低(t=3.02,P<0.05),而NRF2-OE能逆转VCD造成的细胞孕酮水平降低(t=2.41,P<0.05)。siNRF2组的ROS水平最高(t=2.86,P<0.05),NRF2-OE能逆转VCD引起的ROS增加(t=3.14,P<0.05),siNRF2组的SOD酶含量最低(t=2.98,P<0.05),NRF2-OE能逆转VCD引起的SOD酶含量降低(t=4.72,P<0.05)。siNRF2组的GSH-Px酶含量最低(t=3.67,P<0.05),NRF2-OE能逆转VCD引起的抗氧化酶含量降低(t=2.71,P<0.05)。siNRF2组的LC3B水平最高(t=2.45,P<0.05),NRF2-OE能逆转VCD引起的LC3B升高(t=9.64,P<0.05)。综上,NRF2抑制ROS诱导的自噬性,从而发挥减少卵巢颗粒细胞损伤的作用。

关键词：卵巢早衰活性氧自噬核因子E2相关因子2

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赋的双重叙事进程英译研究

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外国语文 2024年第2期40卷 76-85页

作者：阮诗芸申丹福州大学外国语学院福建福州350108 北京大学外国语学院北京100871

赋的修辞交流在很大程度上依靠叙事方法进行,目前对赋的翻译现象尚未有从叙事学角度进行的考察,遑论对赋及其英译中的双重叙事进程加以分析。本文揭示扬雄《羽猎赋》和潘岳《射雉赋》中存在的双重叙事进程,以早期苏格兰传教士湛约翰、... 详细信息

赋的修辞交流在很大程度上依靠叙事方法进行,目前对赋的翻译现象尚未有从叙事学角度进行的考察,遑论对赋及其英译中的双重叙事进程加以分析。本文揭示扬雄《羽猎赋》和潘岳《射雉赋》中存在的双重叙事进程,以早期苏格兰传教士湛约翰、美国汉学家康达维和美国学者窦瑞格的译本为例,分析美颂和讽刺这两种进程在英译过程中的传递和改变,以及译者受到的双重进程之影响。三位译者都倾向于认同讽喻进程,而避免成为美颂进程的理想读者。本文挖掘出其深层原因:译者的不同诗学观、翻译目的以及特定时空会影响和限制译者对文本的理解。双重叙事进程理论与相关叙事学视角可为赋及其他相关文类的翻译研究提供崭新的维度。

关键词：赋的英译双重叙事进程美颂和讽喻不同诗学观蒐狩赋

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基于LMD-TCN的高铁沿线风速观测资料质量控制算法研究

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铁道科学与工程学报 2022年第4期19卷 849-856页

作者：叶星瑜叶小岭马伟叁熊雄陈昕袁诗云南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心江苏南京210044 南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心江苏南京210044 中国铁路上海局集团有限公司上海200071

大风是影响高铁安全运行的主要气象灾害之一,为保证高铁的运行安全,需监测高铁沿线风速观测资料。高铁沿线风速数据在采集和传输的过程中易受到各种干扰,导致风速观测资料中存在一些可疑值,故对其进行质量控制是解决此类问题的必要环节... 详细信息

大风是影响高铁安全运行的主要气象灾害之一,为保证高铁的运行安全,需监测高铁沿线风速观测资料。高铁沿线风速数据在采集和传输的过程中易受到各种干扰,导致风速观测资料中存在一些可疑值,故对其进行质量控制是解决此类问题的必要环节。提出一种融合局部均值分解法(Local Mean Decomposition,LMD)和时间卷积网络法(Temporal Convolutional Network,TCN)的风速观测资料质量控制算法,以此来提高高铁沿线风速观测资料的质量。为证明该方法的可行性,选取我国京沪高铁沿线江苏段4个观测站2018年秒级风速观测资料进行质量控制分析,并与时间卷积网络法(TCN)、长短期记忆神经网络法(Long Short-Term Memory,LSTM)和支持向量回归法(Support Vector Regression,SVR)这3种方法对比。通过插入人工误差,并以检错率为评价指标来衡量上述4种方法进行质量控制的效果。试验结果表明,该方法相比于其他3种方法能准确地检测出人为插入的误差,可以满足高铁沿线风速质量控制的需求,同时具有季节适应性强的特点。

关键词：质量控制风速高铁沿线时间序列局部均值分解时间卷积网络

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基于双层正交DD线圈抗偏移偏转的无线电能传输系统

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电工技术学报 2022年第16期37卷 4004-4018页

作者：肖蕙蕙周青山熊山香杨奕谢诗云重庆理工大学电气与电子工程学院重庆400054 重庆市能源互联网工程技术研究中心重庆400054

针对磁场耦合式无线电能传输(WPT)系统的线圈偏移和偏转所导致的耦合系数减小及传输能效性下降的问题,面向电动汽车无线充电应用场合,该文提出一种基于双层正交DD(DQDD)线圈的高抗偏移偏转WPT系统,DQDD线圈内部两对DD线圈易于解耦,而且... 详细信息

针对磁场耦合式无线电能传输(WPT)系统的线圈偏移和偏转所导致的耦合系数减小及传输能效性下降的问题,面向电动汽车无线充电应用场合,该文提出一种基于双层正交DD(DQDD)线圈的高抗偏移偏转WPT系统,DQDD线圈内部两对DD线圈易于解耦,而且两者激发的合成磁场呈周期性旋转分布,此特征使得DQDD线圈兼具抗偏移和抗偏转性能。给出了DQDD线圈的空间位置和导磁机构特征参数与耦合系数之间的作用规律,分析水平偏移、垂向偏移和垂向偏转三种情况下线圈互感的变化规律;构建基于双路逆变器-双路整流器的LCC-S谐振电路结构,推导同时具有发射线圈激励电流恒定并且系统输出电压不受负载影响的谐振元件参数配置条件,进而给出系统整体的传输效率。为了验证所提出的DQDD耦合机构抗偏移偏转性能和系统传输特性,搭建130mm间距的500W样机装置,在水平横向和纵向偏移±150mm,垂向偏转0~90°范围内,样机的耦合系数保持率均不低于40%,系统的传输效率均不低于80%。

关键词：无线电能传输磁耦合机构旋转磁场抗偏移偏转

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ANSYS疲劳分析在接骨板选型评估中的应用

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医用生物力学 2023年第3期38卷 556-560页

作者：李书荣李世芸熊鹰黄子毅杨小平昆明理工大学机电工程学院昆明650500 昆明医科大学附属延安医院骨科昆明650050 云南欧铂斯医疗科技有限公司昆明650032

目的通过对比股骨远端接骨板中A型、B型锁定加压接骨板(locking compression plate,LCP)的疲劳强度,为测试其弯曲强度及疲劳性能时对接骨板选型提供理论评估方法。方法通过对不同类型接骨板进行弯曲强度性能测试与疲劳性能测试,再结合AN... 详细信息

目的通过对比股骨远端接骨板中A型、B型锁定加压接骨板(locking compression plate,LCP)的疲劳强度,为测试其弯曲强度及疲劳性能时对接骨板选型提供理论评估方法。方法通过对不同类型接骨板进行弯曲强度性能测试与疲劳性能测试,再结合ANSYS Workbench对接骨板总变形、von Mises应力及疲劳使用寿命进行有限元分析。结果A型接骨板疲劳强度比B型接骨板高30.7%,A型接骨板应力比B型接骨板要低,A型接骨板最低疲劳使用寿命比B型接骨板要高17%。结论A型接骨板的疲劳性能比B型接骨板良好,故A型接骨板的失效可能性比B型接骨板的可能性要低。研究结果为测试新研发的两种接骨板各种性能时对不同接骨板选型辅助提供参考。

关键词：接骨板疲劳使用寿命弯曲强度疲劳分析

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