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Polybenzimidazolium-reinforced polyimide separators to inhibit dendrites for high-security lithium-ion batteries

Science China Chemistry 2025年

作者： Guohua Sun Jiaqi Cui Qingsong Zhang yisong zhou Xinluo Li Yingying Zhang Zhanao Zhang Xin Zhang Jiantao Fan Pengpeng Li Lianlong Hou Nanjun Chen Hebei Key Laboratory of Flexible Functional Materials School of Materials Science and Engineering Hebei University of Science and Technology State Key Laboratory of Organic-Inorganic Composites Beijing University of Chemical Technology Academy for Advanced Interdisciplinary Studies Southern University of Science and Technology State Key Laboratory of Physical Chemistry of Solid Surfaces College of Chemistry and Chemical Engineering Xiamen University

Lithium dendrite formation poses a significant safety hazard in lithium-ion batteries（LIBs）, severely impeding their widespread adoption and further technological advancements. Here, we present a novel quaternized polybenzimidazolium（q-PBI） to armor polyimide（PI） nanofiber separator（q-PBI@PI）, in which the q-PBI containing lithiophilicity and anionphilicity sites serves as the multifunctional nano-layers to suppress the Li dendrite and reinforce the mechanical properties of PI nanofiber ***, the q-PBI@PI separator displays an unprecedented mechanical strength of 82.8 MPa, significantly outperforming previously reported PI nanofiber membranes（typically below 50.0 MPa）. Besides, we demonstrate that the q-PBI@PI separator simultaneously possesses low nucleation overpotential（59 mV） and exceptional average coulombic efficiency due to the suppression of Li dendrite. Importantly, q-PBI@PI-based Li||Li battery enables a stable Li plating-stripping at 1.0 m A cm-2for600 h. Attributing to these exceptional merits, the armored PI separator-based LIBs display remarkable specific capability and capacity retention. The density function theory calculations reveal that q-PBI is conducive to the desolvation of Li+and can immobilize Li+and PF6-ions near affinity sites of PI nanofibers for inhibiting the formation of Li dendrites. Our work paves a new avenue for the design of next-generation high-performing separators in LIBs.

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车载紧凑型磁力泵的研制

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流体机械 2024年第5期52卷 79-83,90页

作者：孔祥序周以松中工工程机械成套有限公司北京100070 作业帮教育科技(北京)有限公司北京100085

为了满足车载移动设备的配套泵需求,研制了小流量、高扬程、体积小、无泄漏的车载紧凑型磁力泵。根据车载紧凑型磁力泵的技术参数要求,详细介绍了车载紧凑型磁力泵的水力设计、磁力联轴器设计和泵机组结构设计等关键技术。通过将叶轮、... 详细信息

为了满足车载移动设备的配套泵需求,研制了小流量、高扬程、体积小、无泄漏的车载紧凑型磁力泵。根据车载紧凑型磁力泵的技术参数要求,详细介绍了车载紧凑型磁力泵的水力设计、磁力联轴器设计和泵机组结构设计等关键技术。通过将叶轮、内磁块、导轴承和前后推力轴承组合为一体,构成叶轮内磁转子体,使其同时具有径向支撑、轴向定位和轴向力自平衡的综合功能;对隔离套的壁厚、径向变形和磁涡流损耗进行计算分析,结果表明,隔离套径向位移为0.03 mm,磁涡流损耗占配套功率的5%,满足相关技术要求。同时样机经过性能试验考核,结果达到设计要求。该研究可为相关特殊用途磁力泵的设计提供参考。

关键词：紧凑型磁力泵磁力联轴器研制性能

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现阶段我国排球联赛发展对策研究——以广东恒大女子排球俱乐部为例

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湖北体育科技 2015年第9期34卷 792-794页

作者：周屹嵩河南大学体育学院河南开封475001

采用文献、访谈、田野调查的研究方法,通过对广东恒大女子排球俱乐部运行模式的研究,分析我国排球联赛的运行机制与"恒大模式"之间的矛盾,提出现阶段排球联赛的发展应从俱乐部组建模式的改变,球员转会制度的完善,丰富后备人才培养途径,... 详细信息

采用文献、访谈、田野调查的研究方法,通过对广东恒大女子排球俱乐部运行模式的研究,分析我国排球联赛的运行机制与"恒大模式"之间的矛盾,提出现阶段排球联赛的发展应从俱乐部组建模式的改变,球员转会制度的完善,丰富后备人才培养途径,扩大排球运动群众基础等方面着手。

关键词：恒大模式排球联赛发展

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屏蔽泵冷却循环回路的热流耦合

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排灌机械工程学报 2019年第4期37卷 296-301页

作者：周以松孔繁余操瑞嘉孙静如江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心江苏镇江212013

为了研究屏蔽泵冷却循环回路与泵内部温升关系,模拟计算了屏蔽电动机内部温度场与压力场的分布以及冷却循环回路中的温升,分析了冷却液与电动机定转子之间的对流换热信息.以冲压成型屏蔽泵实型样机为研究对象,利用工程仿真软件CFD,对屏... 详细信息

为了研究屏蔽泵冷却循环回路与泵内部温升关系,模拟计算了屏蔽电动机内部温度场与压力场的分布以及冷却循环回路中的温升,分析了冷却液与电动机定转子之间的对流换热信息.以冲压成型屏蔽泵实型样机为研究对象,利用工程仿真软件CFD,对屏蔽泵叶轮前后腔体、冷却循环回路等全流场进行热流耦合数值分析.结果表明:屏蔽套间隙内的温升在不同流量工况下温度变化较小,最大温差为0. 97℃;额定流量工况下,轴孔径的大小对屏蔽电动机的温升影响较小.随着轴孔径的逐渐增大,电动机内的最大温度逐渐减小;在额定流量工况下,由屏蔽泵数值与理论计算两种情况的循环流量与轴孔径的关系可以得出:数值计算与理论计算的结果基本一致,研究结果为屏蔽泵冷却循环回路的设计提供理论依据.

关键词：屏蔽泵热流耦合数值模拟冷却循环轴孔径

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紧凑型磁力泵模态计算与分析

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排灌机械工程学报 2020年第8期38卷 781-786页

作者：童凯孔繁余周以松钱文飞汪家琼江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心江苏镇江212013 江宁区住房和城乡建设局江苏南京211100

为保证磁力泵机组安全运行,验证其结构设计的合理性,运用Pro/E软件对泵主要结构部件进行实体造型,结合压力脉动中轴频、叶频及其谐频的影响,基于ANSYS Workbench对紧凑型磁力泵进行模态计算与分析.计算结果表明:有、无预应力下,磁力泵... 详细信息

为保证磁力泵机组安全运行,验证其结构设计的合理性,运用Pro/E软件对泵主要结构部件进行实体造型,结合压力脉动中轴频、叶频及其谐频的影响,基于ANSYS Workbench对紧凑型磁力泵进行模态计算与分析.计算结果表明:有、无预应力下,磁力泵各部件前6阶模态的固有频率与振幅变化趋势一致,各部件各阶固有频率随阶数的增加不断升高.相同阶数下,有预应力时较无预应力时部件固有频率的变化幅度不大.作为紧凑型磁力泵内的旋转部件,叶轮转子体模态的变形主要集中在叶轮流道出口处的前后盖板附近;静止部件蜗壳泵体的变形在进口管处较明显,在泵体与电动机的法兰连接处基本无变形;静止部件隔离套的圆筒壁面中部易发生变形.紧凑型磁力泵各阶模态的固有频率均远离流动诱导激励频率,不易发生共振,计算结果证实紧凑型磁力泵结构设计合理,并为未来类似结构磁力泵的结构设计与优化提供了一定的参考.

关键词：紧凑型磁力泵压力脉动模态分析固有频率振幅

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叶轮出口边对双蜗壳泵压力脉动的影响

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排灌机械工程学报 2020年第1期38卷 32-38页

作者：操瑞嘉孔祥序周以松孙静如江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心江苏镇江212013 中工工程机械成套有限公司北京100070

泵的叶轮扫掠蜗壳隔舌时产生的压力脉动是引起船用泵振动噪声的原因之一.为尽可能弱化这一影响,分别设计了叶片出口边与前后盖板基本面垂直和倾斜的2种不同形式叶轮,将其配置在相同的双蜗壳中,通过数值计算与样机试验相结合的手段,对蜗... 详细信息

泵的叶轮扫掠蜗壳隔舌时产生的压力脉动是引起船用泵振动噪声的原因之一.为尽可能弱化这一影响,分别设计了叶片出口边与前后盖板基本面垂直和倾斜的2种不同形式叶轮,将其配置在相同的双蜗壳中,通过数值计算与样机试验相结合的手段,对蜗壳内9个不同位置的压力脉动情况进行对比分析.结果表明:出口边倾斜的叶轮相比于出口边垂直的叶轮可明显改善蜗壳内次脉动的“驼峰”现象,且可以进一步降低隔舌处主波动的压力峰值;对蜗壳内2个隔舌稍前的位置,出口边倾斜的叶轮反而会使得该点的压力系数幅值明显增大,且该点主波动的周期数发生改变;2种叶轮出口边的不同形式对蜗壳出口位置的压力脉动的影响基本相同;采用出口边倾斜叶轮对改善因叶轮与隔舌间的液流压力脉动是可行的.

关键词：船用泵减振降噪主次脉动压力脉动

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高温高压磁力泵流场模拟及轴向力分析

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排灌机械工程学报 2019年第1期37卷 25-30页

作者：孙静如屈晓云周以松操瑞嘉王凯江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心江苏镇江212013 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

为满足炼油装置能够连续性生产的要求,对泵轴的密封性提出很高的要求,研究出用于输送高温热油的磁力泵技术.运用CFX软件对高温高压磁力泵进行全流场数值模拟,分析磁力泵流场的压力、速度、流线分布,比较磁力泵在高温热油介质和常温常压... 详细信息

为满足炼油装置能够连续性生产的要求,对泵轴的密封性提出很高的要求,研究出用于输送高温热油的磁力泵技术.运用CFX软件对高温高压磁力泵进行全流场数值模拟,分析磁力泵流场的压力、速度、流线分布,比较磁力泵在高温热油介质和常温常压水2种介质下的外特性曲线,同时分析模型泵的轴向受力情况,验证设计的合理性.结果表明:设计的高温高压磁力泵适合在1.0Qd～1.6Qd的流量区间内工作,此时内部流线较为顺畅,叶片压力分布均匀,叶轮叶片未出现脱流现象,运行状况良好;介质的物理特性对磁力泵外特性性能曲线影响不大,磁力泵在高温热油和常温水2种介质下均可适用;内磁转子产生的轴向力相对于其他因素产生的轴向力较小,高温高压磁力泵产生的轴向力随流量的增大而减小,叶轮流道受到的合力随流量的增大而增大,叶轮各部分的静压力减小,总的轴向力减小;对磁力泵的水力结构及轴向力进行了校核,可为高温高压磁力泵设计提供参考.

关键词：磁力泵结构设计全流场分析外特性轴向力

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进口PCT氮气泵的改进

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油气井测试 2007年第6期16卷 56-58页

作者：田明杨学本吴国州周一松江苏石油管理局井下作业处江苏江都225265

对进口PCT氮气泵在日常生产中充氮压力低、氮气消耗大、缸套易磨损等原因进行了系统分析,提出具体的改进意见,并通过实践证实这种改进的可行性,改进后的氮气泵充氮压力从13.8MPa提升到41.4MPa,氮气消耗和缸套磨损明显降低,满足了各种压... 详细信息

对进口PCT氮气泵在日常生产中充氮压力低、氮气消耗大、缸套易磨损等原因进行了系统分析,提出具体的改进意见,并通过实践证实这种改进的可行性,改进后的氮气泵充氮压力从13.8MPa提升到41.4MPa,氮气消耗和缸套磨损明显降低,满足了各种压控工具的充氮要求。既节约了成本,又提高PCT泵的利用率。

关键词：氮气泵改进难点分析

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不规则串珠状岩溶隧道施工及涌水处理方法研究

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黑龙江工业学院学报（综合版） 2022年第11期22卷 114-122页

作者：付善春周宜松郭稳晏方信阳学院土木工程学院河南信阳464000 信阳学院信阳市装配式建筑重点实验室河南信阳464000 中国铁建大桥工程局集团有限公司天津300000

在隧道施工所遇到的不良地质中,岩溶地质是最常见也是最难处理的地质类型之一,若岩溶地质处理方法不当,将会给隧道安全施工带来极大的影响。以安六铁路大用隧道岩溶地质施工为背景,通过揭示岩溶形态及所处位置的特点,分析了隧道岩溶及... 详细信息

在隧道施工所遇到的不良地质中,岩溶地质是最常见也是最难处理的地质类型之一,若岩溶地质处理方法不当,将会给隧道安全施工带来极大的影响。以安六铁路大用隧道岩溶地质施工为背景,通过揭示岩溶形态及所处位置的特点,分析了隧道岩溶及涌水成因,介绍了隧底大量不规则串珠状空腔型溶洞施工情况及相关问题处理方法,通过采取加强支护结构变形控制、桩筏结构隧底处理、增设泄水洞和地表溶蚀漏斗、设置洞内结构防排水系统等多种措施对溶洞隧道涌水进行处理,结果表明采用的岩溶涌水处治技术切实有效,供类似工程参考借鉴。

关键词：大用隧道岩溶地质溶洞施工涌水处理

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赤泥改性沥青混合料的水稳定性及作用机理研究

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湖南城市学院学报（自然科学版） 2023年第3期32卷 22-27页

作者：付善春赵传萍沈红艳周宜松信阳学院土木工程学院河南信阳464000 信阳学院图书馆河南信阳464000 信阳市装配式建筑重点实验室河南信阳464000

为了探究赤泥替代量对沥青混合料抗水损坏性能的影响,提高赤泥废弃物资源的再利用率,将赤泥分别以粉油比为0、2%、4%、6%、8%、10%、12%、14%、16%和18%的比例掺加到基质沥青中配制成赤泥改性沥青;通过沥青混合料的标准马歇尔实验、浸... 详细信息

为了探究赤泥替代量对沥青混合料抗水损坏性能的影响,提高赤泥废弃物资源的再利用率,将赤泥分别以粉油比为0、2%、4%、6%、8%、10%、12%、14%、16%和18%的比例掺加到基质沥青中配制成赤泥改性沥青;通过沥青混合料的标准马歇尔实验、浸水马歇尔试验、真空饱水实验探究了赤泥改性沥青混合料水稳定性能的变化特点;采用电镜扫描、红外光谱等技术手段对赤泥改性沥青混合料的改性效果进行了具体分析。结果表明:在基质沥青中掺加赤泥能够提高沥青混合料的马歇尔稳定度、浸水马歇尔稳定度、真空饱水残留稳定度等水稳定性能指标,且当赤泥掺量为10%时,赤泥改性沥青混合料的浸水马歇尔稳定度和真空饱水残留稳定度均达到最大值,水稳定性能最佳;电镜扫描分析发现掺加10%的赤泥改性沥青混合料试件表面出现了纤维状结构,而红外光谱曲线显示其没有出现新的吸收峰,这进一步揭示了赤泥改性沥青混合料的水稳定性能提升的机理。

关键词：赤泥沥青赤泥改性沥青混合料水稳定性能

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