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Integrated Nanostructural Electrodes Based on Layered Double Hydroxides

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Energy & Environmental Materials 2019年第3期2卷 158-171页

作者： Wenfu Xie yuke song Shijin Li Mingfei Shao Min Wei State Key Laboratory of Chemical Resource Engineering Beijing University of Chemical TechnologyBeijing 100029China

Layered double hydroxides(LDHs), as a class of typical two-dimensional materials, have sparked increasing interest in the field of energy storage and conversion. In the last few years, the research about LDHs as electrode active materials has seen much progress in terms of structure designing, material synthesis, properties tailoring, and applications. In this review, we focus on the integrated nanostructural electrodes(INEs) construction using LDH materials, including pristine LDH-INEs, hybrid LDH-INEs, and LDH derivativeINEs, as well as the performance advantages and applications of ***, in the final section, the insights about challenges and prospective in this promising research field were concluded, especially in regulation of intrinsic activity and uncovering of structure–activity relationship, which would push forward the development of this fast-growing field.

关键词： electrochemical redox reaction electrode design energy storage and conversion Integrated nanostructural electrodes layered double hydroxides

Hierarchical Carbon Microtube@Nanotube Core-Shell Structure for High-Performance Oxygen Electrocatalysis and Zn-Air Battery

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Nano-Micro Letters 2020年第8期12卷 46-59页

作者： Wenfu Xie Jianming Li yuke song Shijin Li Jianbo Li Mingfei Shao State Key Laboratory of Chemical Resource Engineering Beijing University of Chemical TechnologyBeijing 100029People’s Republic of China Petroleum Geology Research and Laboratory Center Research Institute of Petroleum Exploration and Development(RIPED)PetroChinaBeijing 100083People’s Republic of China

Zinc-air batteries(ZABs)hold tremendous promise for clean and efficient energy storage with the merits of high theoretical energy density and environmental ***,the performance of practical ZABs is still unsatisfactory because of the inevitably decreased activity of electrocatalysts when assembly into a thick electrode with high mass ***,we report a hierarchical electrocatalyst based on carbon microtube@nanotube core-shell nanostructure(CMT@CNT),which demonstrates superior electrocatalytic activity for oxygen reduction reaction and oxygen evolution reaction with a small potential gap of 0.678 ***,when being employed as air-cathode in ZAB,the CMT@CNT presents an excellent performance with a high power density(160.6 mW cm^−2),specific capacity(781.7 mAhgZn^−1)as well as long cycle stability(117 h,351 cycles).Moreover,the ZAB performance of CMT@CNT is maintained well even under high mass loading(3 mg cm−2,three times as much as traditional usage),which could afford high power density and energy density for advanced electronic *** believe that this work is promising for the rational design of hierarchical structured electrocatalysts for advanced metal-air batteries.

关键词： Hierarchical structure Carbon microtube@nanotube Core–shell Zinc–air battery

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一体化电极电催化二氧化碳还原研究进展

物理化学学报 2022年第6期38卷 17-32页

作者：宋雨珂谢文富邵明飞北京化工大学化学学院化工资源有效利用国家重点实验室北京100029

电催化二氧化碳还原反应(E-CO_(2)RR)可在温和条件下将CO_(2)转化成高附加值燃料或化学品,近年来受到广泛关注,其在实际反应中涉及到气体扩散和多电子转移等复杂过程,构筑高效、稳定的催化电极是其发展的核心之一。然而,传统涂敷电极制... 详细信息

电催化二氧化碳还原反应(E-CO_(2)RR)可在温和条件下将CO_(2)转化成高附加值燃料或化学品,近年来受到广泛关注,其在实际反应中涉及到气体扩散和多电子转移等复杂过程,构筑高效、稳定的催化电极是其发展的核心之一。然而,传统涂敷电极制备时,需要将催化剂与粘结剂混合涂覆于集流体表面,此过程会造成活性位点包埋和传质过程受限,致使催化剂活性位利用率下降,同时在反应过程中电极表面容易粉化,造成稳定性下降,难以重复利用。因此,如何调控电极反应界面,提升催化剂活性位的利用率仍面临挑战。将催化剂原位生长于集流体上得到的一体化电极可直接应用于电催化反应,不仅有利于提升活性位利用率以及电荷传输能力,还能有效调控三相界面处的微观反应环境(如pH、反应物及反应中间体的浓度等),从而实现电催化性能强化。本文综述了一体化电极用于E-CO_(2)RR的最新进展,分析了结构和表界面调控对E-CO_(2)RR性能的影响规律,并对该领域仍然存在的挑战和未来一体化E-CO_(2)RR电极的发展进行了评述与展望。

关键词：一体化电极电催化二氧化碳还原反应结构化设计表界面调控

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基于ANSYS的LNG接收站典型管道预冷分析

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煤气与热力 2022年第4期42卷 V0018-V0023页

作者：宋宇舸中海石油气电集团有限责任公司北京100028

基于现场管道形式利用ANSYS APDL构建多类约束参数化LNG接收站管道预冷分析模型,结合多点温度插值策略模拟接收站管道动态温度的分布和时变情况。以膨胀弯管道为例进行预冷仿真分析,探讨预冷过程中膨胀弯在不同支架约束下的应力、位移... 详细信息

基于现场管道形式利用ANSYS APDL构建多类约束参数化LNG接收站管道预冷分析模型,结合多点温度插值策略模拟接收站管道动态温度的分布和时变情况。以膨胀弯管道为例进行预冷仿真分析,探讨预冷过程中膨胀弯在不同支架约束下的应力、位移变化。由应力分析可知,导向约束以及膨胀弯中心附近约束的等效应力较大;由位移分析可知,膨胀弯可大大减少预冷过程中温差对管道结构的影响,膨胀弯轴向管段均产生较大的水平位移(垂直于管道轴向方向),在预冷过程中应注意膨胀弯管道各支撑处受力情况,预冷过程中未出现管道与支撑结构间的架空现象。

关键词： LNG接收站管道预冷 ANSYS仿真应力分析位移分析

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轴类零件内部缺陷超声检测与重构方法研究

应用声学 2016年第2期35卷 109-115页

作者：宋雨珂汪小凯华林武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室武汉430070 汽车零部件技术湖北省协同创新中心武汉430070 西安交通大学机械工程学院西安710049

为了探究轴类零件内部缺陷的无损检测方法,本文以曲轴为研究对象,基于超声ALOK技术对其内部多个小孔进行了无损检测实验,并建立了相应的声学仿真有限元模型,提出利用声程—角度散点图中的趋势线,可快速判别内部缺陷特征和位置的方法。... 详细信息

为了探究轴类零件内部缺陷的无损检测方法,本文以曲轴为研究对象,基于超声ALOK技术对其内部多个小孔进行了无损检测实验,并建立了相应的声学仿真有限元模型,提出利用声程—角度散点图中的趋势线,可快速判别内部缺陷特征和位置的方法。并且改进了ALOK算法,即采用邻近探头构建的方程或曲线重构缺陷,模拟和实验结果表明使用改进的算法提高了缺陷位置和尺寸的检测精度,通过实验数据重构所得的缺陷位置误差和半径误差分别在2 mm和0.5 mm左右。研究结论对于轴类零件内部缺陷精确定量化无损检测提供了理论和技术指导。

关键词：超声ALOK 轴类零件内部缺陷声学仿真重构

VVER机组松脱部件监测系统设计差异及功能验证探究

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科技创新导报 2021年第2期18卷 40-42页

作者：宋雨珂中核中原对外工程有限公司上海200234

在核电站生产运行中,VVER机组松脱部件监测系统可以分析生产设备零件的稳定性和完全性,避免设备零件发生脱落意外。本文以某核电站水能高反应堆(VVER)机组松脱部件检测系统为研究对象,探讨了该设备的设计以及结构的组成,对应了现有的运... 详细信息

在核电站生产运行中,VVER机组松脱部件监测系统可以分析生产设备零件的稳定性和完全性,避免设备零件发生脱落意外。本文以某核电站水能高反应堆(VVER)机组松脱部件检测系统为研究对象,探讨了该设备的设计以及结构的组成,对应了现有的运用规范标准和限制条款,提出了优化VVER机组松脱部件监测系统设计的措施建议,希望能够为对应的工业生产单位提供参考借鉴。

关键词： VVER机组松脱部件监测系统设计功能验证

基于分布式超声无损检测方法的零件内部缺陷检测

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应用声学 2017年第4期36卷 357-364页

作者：许善燎汪小凯宋雨珂武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室武汉430070 汽车零部件技术湖北省协同创新中心武汉430070 上海汽车变速器有限公司上海200000

超声检测广泛应用于工业检测,比如超声相控阵检测法和超声A扫应用于零件内部缺陷检测。然而,这些方法可以检测出缺陷位置却很难精确地检测缺陷尺寸,缺陷定量成了急需解决并且很有意义的问题。本文提出了一种分布式超声无损检测方法,将... 详细信息

超声检测广泛应用于工业检测,比如超声相控阵检测法和超声A扫应用于零件内部缺陷检测。然而,这些方法可以检测出缺陷位置却很难精确地检测缺陷尺寸,缺陷定量成了急需解决并且很有意义的问题。本文提出了一种分布式超声无损检测方法,将超声探头均匀布置在检测表面,每一个超声探头可以同时发射和接收超声信号,通过对接收到的信号进行处理来重构缺陷轮廓。基于分布式超声无损检测方法,重构零件的人造缺陷并建立相应的声学仿真模型。通过多项式拟合法和聚类法分别处理实验和仿真所获得的数据并重构缺陷轮廓。实验结果和仿真结果显示重构的椭圆形缺陷和正方形缺陷具有一定的精度。结果表明分布式超声无损检测方法有潜在的应用价值和理论意义。

关键词：定量检测声学仿真分布式超声无损检测缺陷重构