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New insights into carbon-based and MXene anodes for Na and K-ion storage: A review

Journal of Energy Chemistry 2021年第11期30卷 660-691,I0016页

作者： zhensheng Hong Hajar Maleki Tim Ludwig yichao zhen Michael Wilhelm Damin Lee Kwang-Ho Kim Sanjay Mathur Fujian Provincial Key Laboratory of Quantum Manipulation and New Energy Materials College of Physics and EnergyFujian Normal UniversityFuzhou 350117FujianChina Institute of Inorganic Chemistry University of CologneGreinstr.650939 CologneGermany Fujian Provincial Collaborative Innovation Center for Advanced High-Field Superconducting Materials and Engineering Fuzhou 350117FujianChina Global Frontiers of Hybrid Interfacial Materials Pusan National UniversitySouth Korea

Na-ion batteries and K-ion batteries are promising alternatives to vastly used lithium-ion batteries mainly due to the larger natural abundance of sodium and potassium resources. Carbon-based and MXene materials have received increasing attention due to their unique layered structure to accommodate the larger sodium and potassium ions. It’s proposed that ionic size disparity (K^(+): 1.38 Å;Na^(+): 0.97 Å;Li^(+): 0.76 Å) leads to sluggish intercalation and extraction kinetics in larger alkali metal ions (AMIs). Nevertheless, the electrochemical inactivity of sodium intercalation in graphite suggests that different chemical properties of AMs and their interactions with carbon host and electrolytes is crucial for interfacial instability and irreversible capacity loss. Structural modifications by expanding interlayer spacing and defect engineering enable reduced diffusion barriers and enhanced insertion of sodium or potassium, but it blurs the electrochemical performance between battery and capacitor. This review provides insight into 2D carbon materials and their architectures for Na and K-ion batteries through an in-depth analysis of structure–property interdependence and different electrochemical mechanisms supported by both experimental and theoretical data to discuss the promises and challenges of post-lithium batteries. Finally, the perspectives and potential directions regarding material design concepts for 2D carbon-based nanomaterials and MXene phases for metal-ion storage are proposed.

关键词： Na-ion batteries K-ion batteries Anode Carbon materials Structure design

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机床多体系统空间刚度场约束下的加工误差预测

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西安交通大学学报 2016年第6期50卷 90-96,158页

作者：高羡明洪军甄宜超西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室西安710049 西安精雕软件科技有限公司西安710119

针对机床加工误差预测结果不连续的问题,提出了一种基于多体系统理论的机床加工空间连续误差预测方法。该方法结合多体系统运动学求解特点,将机床部件视作弹性体,利用低序体阵列和传递矩阵来描述机床部件之间的运动关系;基于刚度缩聚理... 详细信息

针对机床加工误差预测结果不连续的问题,提出了一种基于多体系统理论的机床加工空间连续误差预测方法。该方法结合多体系统运动学求解特点,将机床部件视作弹性体,利用低序体阵列和传递矩阵来描述机床部件之间的运动关系;基于刚度缩聚理论与最小二乘法原理,提取体单元移动载荷约束下的刚度缩聚模型;基于雅克比传递矩阵建立整机空间加工误差模型。结合切削工艺模拟方法,以某镗铣复合加工中心加工发动机壳体为例,对发动机壳体的立面、底面以及孔特征进行立铣、端铣、镗孔加工误差预测。基于复合工艺约束下的加工误差预测模型,对多种装夹角度下的发动机壳体加工误差进行了对比分析,结果表明,利用多体系统进行低序体阵列描述,有利于实现组合式加工误差求解,可用于机床的组合优化分析;结合切削工艺模拟的复合加工误差分析,以发动机壳体装夹角度为优化目标进行加工工艺优化设计,当转角为90°时,加工精度可提高35%。该方法能够有效地预测加工误差,进而支持机床的工艺优化设计。

关键词：数控机床多体系统理论误差预测加工空间工艺优化

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基于改进遗传算法的磁流变阻尼半主动控制系统整体优化

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湖南大学学报（自然科学版） 2024年第5期51卷 143-153页

作者：梅真张海龙高毅超陈业伟李海锋华侨大学土木工程学院福建厦门361021 中交第一公路勘察设计研究院有限公司陕西西安710075 中建四局建设发展有限公司福建厦门361006

为解决磁流变阻尼半主动控制系统中控制算法参数、阻尼器参数与布置位置优化问题,提出一种改进的自适应小生境遗传算法.该遗传算法在选择策略、交叉和变异操作、交叉概率和变异概率的自适应调整等方面作了改进,并同时采用预选择机制和... 详细信息

为解决磁流变阻尼半主动控制系统中控制算法参数、阻尼器参数与布置位置优化问题,提出一种改进的自适应小生境遗传算法.该遗传算法在选择策略、交叉和变异操作、交叉概率和变异概率的自适应调整等方面作了改进,并同时采用预选择机制和共享机制这两种小生境技术.算例分析结果表明:改进的自适应小生境遗传算法和改进的基本遗传算法优化结果总体一致,表明前者分析结果是正确的;前者首次得到最优解耗费的机时比后者平均少32.7%,可见前者比后者收敛速度更快;30次优化分析结果表明,前者比后者稳定性更强;经前者优化的磁流变阻尼半主动控制系统取得良好减振效果,El Centro波、集集波、人工波输入时,半主动控制结构层间位移角和绝对加速度的最大值较无控时分别平均减小64.1%、54.7%、55.9%.算例表明了改进的自适应小生境遗传算法的有效性,实现了对磁流变阻尼半主动控制系统的整体优化.

关键词：磁流变阻尼器半主动控制系统整体优化自适应小生境遗传算法

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基于改进自适应多种群遗传算法的结构-控制系统一体化优化

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第2期55卷 799-809页

作者：梅真龚嘉诚高毅超魏琳李海锋华侨大学土木工程学院福建厦门361021 中建四局建设发展有限公司福建厦门361006

提出一种改进的自适应多种群遗传算法,以更好地解决建筑结构-主动控制系统一体化优化问题,即同时对被控结构参数、控制算法参数、主动作动器布置位置进行优化。该遗传算法对编码方法、初始种群生成、选择策略、交叉概率和变异概率的自... 详细信息

提出一种改进的自适应多种群遗传算法,以更好地解决建筑结构-主动控制系统一体化优化问题,即同时对被控结构参数、控制算法参数、主动作动器布置位置进行优化。该遗传算法对编码方法、初始种群生成、选择策略、交叉概率和变异概率的自适应调整、多种群协同进化中移民策略等进行改进。研究结果表明:改进的自适应多种群遗传算法和改进的基本遗传算法优化结果总体一致,表明前者分析结果是正确的,并且具有较高的精度;改进的自适应多种群遗传算法和改进的基本遗传算法首次得到优化分析最优解的平均进化代数分别为320与730,表明前者比后者收敛速度更快;改进的自适应多种群遗传算法每次能达到或接近最优解,可有效克服基本遗传算法优化结果随机性较强的缺点;经改进的自适应多种群遗传算法优化的主动控制系统取得明显减振效果,E1 Centro波输入时,主动控制结构层间位移角峰值和绝对加速度峰值较无控时分别平均减小54.5%与46.7%。算例结果表明了改进的自适应多种群遗传算法的有效性,实现了对建筑结构-主动控制系统的一体化优化。

关键词：主动控制结构-控制系统一体化优化自适应遗传算法多种群

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Engineering two-dimensional metal oxides and chalcogenides for enhanced electro-and photocatalysis

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Science Bulletin 2021年第12期66卷 1228-1252,M0004页

作者： yichao Wang Baiyu Ren Jian zhen Ou Kai Xu Chunhui Yang Yongxiang Li Haijiao Zhang School of Engineering RMIT UniversityMelbourneVic 3000Australia Institute of Nanochemistry and Nanobiology Shanghai UniversityShanghai 200444China Key Laboratory of Advanced Technologies of Materials.Ministry of Education School of Materials Science and EngineeringSouthwest Jiaotong UniversityChengdu 610031China School of Engineering Western Sydney University.PenrithNSW 2751Australia

Two-dimensional(2D)metal oxides and chalcogenides(MOs&MCs)have been regarded as a new class of promising electro-and photocatalysts for many important chemical reactions such as hydrogen evolution reaction,CO_(2) reduction reaction and N2 reduction reaction in virtue of their outstanding physicochemical ***,pristine 2D MOs&MCs generally show the relatively poor catalytic performances due to the low electrical conductivity,few active sites and fast charge ***,considerable efforts have been devoted to engineering 2D MOs&MCs by rational structural design and chemical modification to further improve the catalytic ***,we comprehensively review the recent advances for engineering technologies of 2D MOs&MCs,which are mainly focused on the intercalation,doping,defects creation,facet design and compositing with functional ***,the relationship between morphological,physicochemical,electronic,and optical properties of 2D MOs&MCs and their electro-and photocatalytic performances is also systematically ***,we further give the prospect and challenge of the field and possible future research directions,aiming to inspire more research for achieving high-performance 2D MOs&MCs catalysts in energy storage and conversion fields.

关键词： Two-dimensional materials Metal oxides Metal chalcogenides Electrocatalysis Photocatalysis

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江西丹霞地貌演化阶段与分布及其构造控制探讨

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地质论评 2024年第1期70卷 44-58页

作者：姜勇彪郭福生黎广荣李蓉楼法生汪震陈留勤郄海满闫罗彬李益朝凡秀君东华理工大学核资源与环境国家重点实验室南昌330013 江西省数字国土重点实验室南昌330013 江西省地质调查勘查院南昌330030 中科星图测控技术有限公司西安710199 西南大学重庆400715 陕西省地质调查院西安710054

晚白垩世至古近纪期间,江西省内沿区域性断裂构造发育30余个断陷盆地,沉积了巨厚的红色陆相碎屑岩,为丹霞地貌的形成提供了物质基础。已发现的228处丹霞地貌点主要分布于江西东部武夷山北麓和西麓的红层盆地内。利用面积—高程积分法,... 详细信息

晚白垩世至古近纪期间,江西省内沿区域性断裂构造发育30余个断陷盆地,沉积了巨厚的红色陆相碎屑岩,为丹霞地貌的形成提供了物质基础。已发现的228处丹霞地貌点主要分布于江西东部武夷山北麓和西麓的红层盆地内。利用面积—高程积分法,对江西省9个盆地的丹霞地貌演化阶段进行了定量分析,结果表明省内丹霞地貌景区的面积—高程HI为0.17~0.52,平均为0.38,即其演化阶段处于壮年晚期至老年早期,在空间分布上具有由南向北,由壮年期转为老年期的趋势。该趋势可能与武夷山的构造隆升有关。构造分析显示,节理与武夷山的隆升对江西丹霞地貌演化起控制作用,具体表现为:(1)龙虎山、九仙湖、仙岩、蛤蟆坞、赭亭山、龟峰等地发育的崖壁、一线天、巷谷、石墙、石寨、峰丛、峰林等丹霞典型景观均与节理有关。(2)流水侵蚀等外营力的作用对丹霞地貌的剥露、削平起重要作用,统计表明距离武夷山越近,丹霞地貌山峰越密集、崖壁越陡峻,指示武夷山的隆升与丹霞地貌的发育有直接关系。总体来看,江西省内的红层为丹霞地貌的发育提供了物质基础,武夷山的隆升控制了丹霞地貌的分布。值得注意的是,丹霞地貌区的节理构造是否与武夷山的隆升存在直接因果关系还需进一步研究。

关键词：红层丹霞地貌演化阶段断裂构造江西省

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Dynamic degradation patterns of porous polycaprolactone/β-tricalcium phosphate composites orchestrate macrophage responses and immunoregulatory bone regeneration

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Bioactive Materials 2023年第3期21卷 595-611页

作者： Hao Wu Xinghui Wei yichao Liu Hui Dong zhen Tang Ning Wang Shusen Bao Zhigang Wu Lei Shi Xiongfei zheng Xiaokang Li zheng Guo Department of Orthopaedics Tangdu HospitalFourth Military Medical UniversityXi’anShaanxi710038PR China Department of Orthopaedics Xijing HospitalFourth Military Medical UniversityXi’anShaanxi710032PR China Department of Orthopaedics The 63750 Hospital of People’s Liberation ArmyXi’anShaanxi710038PR China State Key Laboratory of Robotics Shenyang Institute of AutomationChinese Academy of SciencesShenyangLiaoning110000PR China

Biodegradable polycaprolactone/β-tricalcium phosphate(PT)composites are desirable candidates for bone tissue engineering applications.A higherβ-tricalcium phosphate(TCP)ceramic content improves the mechanical,hydrophilic and osteogenic properties of PT scaffolds in *** a dynamic degradation reactor,we estab-lished a steady in vitro degradation model to investigate the changes in the physio-chemical and biological properties of PT scaffolds during ***46 and PT37 scaffolds underwent degradation more rapidly than PT scaffolds with lower TCP *** vivo studies revealed the rapid degradation of PT(PT46 and PT37)scaffolds disturbed macrophage responses and lead to bone healing *** co-culture assays and a subcutaneous implantation model indicated that the scaffold degradation process dynamically affected macro-phage responses,especially ***-Seq analysis indicated phagocytosis of the degradation products of PT37 scaffolds induces oxidative stress and inflammatory M1 polarization in ***,this study reveals that the dynamic patterns of biodegradation of degradable bone scaffolds highly orchestrate immune responses and thus determine the success of bone ***,through evaluation of the biological effects of biomaterials during the entire process of degradation on immune responses and bone regeneration are necessary in order to develop more promising biomaterials for bone regeneration.

关键词： Polycaprolactone/β-TCP Dynamic degradation Macrophage response Bone healing

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Magnesium surface-activated 3D printed porous PEEK scaffolds for in vivo osseointegration by promoting angiogenesis and osteogenesis

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生物活性材料(英文) 2023年第2期20卷 16-28页

作者： Xinghui Wei Wenhao Zhou zhen Tang Hao Wu yichao Liu Hui Dong Ning Wang Hai Huang Shusen Bao Lei Shi Xiaokang Li Yufeng zheng zheng Guo Department of Orthopaedics Tangdu HospitalFourth Military Medical UniversityXi’anShaanxi710038China Northwest Institute for Nonferrous Metal Research Xi’anShaanxi710016China Department of Orthopaedics Xijing HospitalFourth Military Medical UniversityXi’anShaanxi710032China Academy for Advanced Interdisciplinary Studies Peking UniversityBeijing100871China Department of Materials Science and Engineering College of EngineeringPeking UniversityBeijing100871China

Polyetheretherketone(PEEK)has been an alternative material for titanium in bone defect repair,but its clinical application is limited by its poor *** this study,a porous structural design and activated surface modification were used to enhance the osseointegration capacity of PEEK *** PEEK scaffolds were manufactured via fused deposition modeling and a polydopamine(PDA)coating chelated with magnesium ions(Mg^(2+))was utilized on the *** surface modification,the hydrophilicity of PEEK scaffolds was significantly enhanced,and bioactive Mg^(2+)could be *** vitro results showed that the activated surface could promote cell proliferation and adhesion and contribute to osteoblast differentiation and mineralization;the released Mg^(2+)promoted angiogenesis and might contribute to the formation of osteogenic H-type ***,porous PEEK scaffolds were implanted in rabbit femoral condyles for in vivo evaluation of *** results showed that the customized three-dimensional porous structure facilitated vascular ingrowth and bone ingrowth within the PEEK *** PDA coating enhanced the interfacial osseointegration of porous PEEK scaffolds and the released Mg^(2+)accelerated early bone ingrowth by promoting early angiogenesis during the coating degradation *** study provides an efficient solution for enhancing the osseointegration of PEEK materials,which has high potential for translational clinical applications.

关键词： Polyetheretherktone Porous Magnesium Angiogenesis Osteogenesis

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基于ABAQUS的动水压力波双渐近透射边界单元及应用

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振动与冲击 2019年第10期38卷 38-42,70页

作者：高毅超梅真华侨大学土木工程学院福建厦门361021 福建省结构工程与防灾重点实验室福建厦门361021

高阶双渐近透射边界能够在全频范围内迅速逼近准确解,具有很高的计算精度和计算效率。基于大型通用有限元软件ABAQUS提供的用户子程序接口UEL开发了动水压力波双渐近透射边界单元,实现了有限元-双渐近透射边界时域耦合分析模型。双渐近... 详细信息

高阶双渐近透射边界能够在全频范围内迅速逼近准确解,具有很高的计算精度和计算效率。基于大型通用有限元软件ABAQUS提供的用户子程序接口UEL开发了动水压力波双渐近透射边界单元,实现了有限元-双渐近透射边界时域耦合分析模型。双渐近透射边界单元的刚度矩阵和阻尼矩阵均为常矩阵,在分析计算中仅需计算一次,因此可以预先求解再读入ABAQUS以提高计算效率。通过数值算例验证了双渐近透射边界单元程序的正确性,并将其应用到大坝-库水动力相互作用分析。算例分析结果表明,双渐近透射边界单元具有良好的稳定性和计算精度,适用于实际大坝的地震响应分析。

关键词：动水压力透射边界 ABAQUS 双渐近

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Superlow Power Consumption Artificial Synapses Based on WSe2 Quantum Dots Memristor for Neuromorphic Computing

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Research 2023年第2期2022卷 101-113页

作者： Zhongrong Wang Wei Wang Pan Liu Gongjie Liu Jiahang Li Jianhui Zhao zhenyu Zhou Jingjuan Wang Yifei Pei zhen Zhao Jiaxin Li Lei Wang Zixuan Jian yichao Wang Jianxin Guo Xiaobing Yan Key Laboratory of Brain-Like Neuromorphic Devices and Systems of Hebei Province College of Electronic and Information EngineeringHebei UniversityBaoding 071002China Department of Clinical Laboratory Medicine Taizhou Central Hospital(Taizhou University Hospital)Taizhou 318000China College of Physics Science and Technology Hebei UniversityBaoding 071002China

As the emerging member of zero-dimension transition metal dichalcogenide,WSe2 quantum dots(QDs)have been applied to memristors and exhibited better resistance switching characteristics and miniaturization ***,low powe... 详细信息

关键词： Quantum dimension reliability

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