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Synthesis strategies of hard carbon anodes for sodium-ion batteries

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Materials Reports(Energy) 2024年第2期4卷 1-22页

作者： Jian Yin Ye Shui Zhang Hanfeng Liang Wenli Zhang yunpei Zhu Laboratory of Environmental Sciences and Technology Xinjiang Technical Institute of Physics&ChemistryChinese Academy of SciencesUrumqi830011China Materials Science and Engineering Physical Science and Engineering DivisionKing Abdullah University of Science and Technology(KAUST)Thuwal23955-6900Saudi Arabia School of Engineering University of AberdeenAberdeenAB243UEUK State Key Laboratory of Physical Chemistry of Solid Surfaces Tan Kah Kee Innovation Laboratory(IKKEM)College of Chemistry and Chemical EngineeringXiamen UniversityXiamen361005China Guangdong Provincial Laboratory of Chemistry and Fine Chemical Engineering Jieyang Center Jieyang515200China Guangdong Provincial Key Laboratory of Plant Resources Biorefinery School of Chemical Engineering and Light IndustryGuangdong University of Technology(GDUT)Panyu DistrictGuangzhou510006China School of Advanced Manufacturing Guangdong University of Technology(GDUT)Jieyang522000China

Sodium-ion battery(SIB)is an ideal candidate for large-scale energy storage due to high abundant sodium sources,relatively high energy density,and potentially low *** carbons,as one of the most promising anodes,could deliver high plateau capacities at low potentials,which boosts the energy densities of *** slope capacities have been demonstrated from the defect adsorption of sodium ions,while the plateau capacity depends highly on intercalation and pore ***,the specific structures of sodium ions stored in hard carbons have not been clarified,namely active sites of adsorption,intercalation,and pore-filling ***,delicate synthesis methods are required to prepare hard carbons with controllable specific structures,along with elucidating the precise active sites for enhancing the Na-ion storage *** offer databases for future designs,we summarized the synthesis strategies of hard carbon anodes for constructing active sites of plateau *** methods were highlighted with corresponding influences on the meticulous structures of hard carbons and Na-ion storage *** but not least,perspectives were proposed for developing hard carbon anodes from the points of research and practical applications.

关键词： Hard carbon anodeCarbon synthesisSodium-ion batteryStructure-function relationship

Generation of millijoule-level sub-5 fs violet laser pulses

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High Power Laser Science and Engineering 2024年第2期12卷 33-40页

作者： Xinhua Xie Yi Hung yunpei Deng Adrian L.Cavalieri Andrius Baltuška Steven L.Johnson SwissFEL Paul Scherrer InstituteVilligen PSISwitzerland Photonics Institute Technische Universität WienViennaAustria Institute of Applied Physics University of BernBernSwitzerland Institute for Quantum Electronics Physics DepartmentETH ZurichZurichSwitzerland

We demonstrate the generation,spectral broadening and post-compression of second harmonic pulses using a thin beta barium borate(BBO)crystal on a fused-silica substrate as the nonlinear interaction *** combining second harmonic generation in the BBO crystal with self-phase modulation in the fused-silica substrate,we efficiently generate millijoule-level broadband violet pulses from a single optical *** second harmonic spectrum covers a range from long wave ultraviolet(down to 310 nm)to visible(up to 550 nm)with a bandwidth of 65 ***,we compress the second harmonic beam to a duration of 4.8 fs with a pulse energy of 0.64 mJ(5 fs with a pulse energy of 1.05 mJ)using chirped *** all-solid free-space apparatus is compact,robust and pulse energy scalable,making it highly advantageous for generating intense second harmonic pulses from near-infrared femtosecond lasers in the sub-5 fs regime.

关键词： post-compression second harmonic generation self-phase modulation supercontinuum generation

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古邺城文旅融合的开发潜力与保障机制研究

江苏商论 2020年第12期 68-70页

作者：卢云佩沈和江河北师范大学旅游系河北石家庄050091

古邺城有着丰富而深厚的历史文化底蕴,对于发展文化旅游有着优越的历史条件。因此,立足文化与旅游视角,在概述古城历史文化内涵的基础上,系统分析古邺城文化旅游资源开发潜力的具体体现,进而从丰富旅游产品结构、保护生态人文环境、加... 详细信息

古邺城有着丰富而深厚的历史文化底蕴,对于发展文化旅游有着优越的历史条件。因此,立足文化与旅游视角,在概述古城历史文化内涵的基础上,系统分析古邺城文化旅游资源开发潜力的具体体现,进而从丰富旅游产品结构、保护生态人文环境、加强基础设施建设、注重宣传力度、培养旅游从业人员等方面,提出古邺城文旅融合开发的保障机制。

关键词：古邺城文旅融合开发潜力保障机制

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纳米氧化铝改性地面井固井水泥水化机制研究

煤炭科学技术 2024年第7期52卷 68-78页

作者：梁运培刘莹邹全乐王鑫重庆大学资源与安全学院重庆400044 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400044

随着地面井固井技术发展加快,工程现场对于地面井固井水泥浆的早期流动性及凝结性能有了更高的要求。为了提高固井工程注水泥作业的顶替效率,改善固井工程现场作业应用情况,提出了纳米氧化铝颗粒改性固井水泥的方法,利用核磁共振技术对... 详细信息

随着地面井固井技术发展加快,工程现场对于地面井固井水泥浆的早期流动性及凝结性能有了更高的要求。为了提高固井工程注水泥作业的顶替效率,改善固井工程现场作业应用情况,提出了纳米氧化铝颗粒改性固井水泥的方法,利用核磁共振技术对质量分数为0、0.05%、0.10%、0.15%及0.20%的纳米氧化铝改性水泥浆(水灰比为0.44)在不同水化龄期的水化反应变化特征进行了研究,探究了纳米氧化铝改性水泥的水相分布、物理结合水总信号量变化、峰形指数及迁移速率。结果表明:纳米氧化铝改性水泥浆在水化阶段的T2图谱会出现3个弛豫峰,分别对应絮凝结构填充水(0.1~10 ms)、毛细水(10 ms)、自由水(800~1000 ms);其物理结合水总信号随纳米氧化铝质量分数增加而逐步减少,其中质量分数为0.20%的纳米氧化铝改性水泥浆信号量减少速率最快;峰形指数呈现先上升后下降的趋势,当水化反应进行至600 min时,质量分数为0.20%的改性水泥浆变化速率最快,弛豫峰向短弛豫方向移动速率加快;结合迁移速率将纳米氧化铝改性固井水泥水化反应阶段划分,其水化机制分别作用在4个水化时期:①初始水化期(5~60 min),水化速率未发生明显改变;②加速水化期(60~600 min),纳米氧化铝使水泥浆中物理结合水转化为化学结合水所经历时间变短,水化进程加快,达到促进水泥水化的效果;③稳定水化期(600~1200 min),水泥体系趋于稳定;④延缓水化期(1200~1800 min),物理结合水转化为化学结合水速率变慢,水泥水化进程减慢。研究结论得到,纳米氧化铝改性水泥浆水化时期可以划分为4个阶段,分别起到物理填充、加速、稳定、延缓的作用。在加速期,纳米氧化铝促进水泥的早期流动,有利于水泥浆的泵送及流动,在延缓期,纳米氧化铝延缓水泥的进一步水化进程,利于发展早期强度。其中,质量分数为0.20%的纳米氧化铝改性水泥浆对于水泥水化进程影响最大,促进填充水向结合水的转化,在加速水化期间对于水泥浆水化反应加速程度最大,以此作为依据对现场固井水泥的制备及应用提供指导。

关键词：地面井固井水泥纳米氧化铝核磁共振水化反应弛豫时间

CeO_(2)载氧体对煤化学链燃烧中汞迁移影响机制

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化工进展 2024年第4期43卷 2191-2200页

作者：王旭栋刘敦禹许开龙刘秋祺范昀培金晶上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

汞污染因其对人类和生态系统的严重危害而日益受到人们的关注,本研究旨在分析CeO_(2)载氧体在煤化学链燃烧过程中对汞迁移的影响。通过实验比较了“CeO_(2)+煤”“SiO_(2)+煤”“煤”在流化床反应器中的燃烧状况,在气化氛围中,载氧体与... 详细信息

汞污染因其对人类和生态系统的严重危害而日益受到人们的关注,本研究旨在分析CeO_(2)载氧体在煤化学链燃烧过程中对汞迁移的影响。通过实验比较了“CeO_(2)+煤”“SiO_(2)+煤”“煤”在流化床反应器中的燃烧状况,在气化氛围中,载氧体与煤反应主要转化为CO_(2)和少量CO、CH_(4)、H_(2)等成分,“CeO_(2)+煤”体系消耗了最多的O_(2),产生了最多的CO_(2),表明CeO_(2)载氧体促使煤燃烧更加充分。汞在气化氛围下主要以Hg^(0)的形式释放,“CeO_(2)+煤”的Hg^(0)释放量占总汞量的49.75%,明显低于无载氧体组。汞在空气氛围下主要以Hg^(2+)的形式再次微量释放,“CeO_(2)+煤”的Hg^(0)和Hg^(2+)释放量均低于纯煤组。通过改变CeO_(2)载氧体和煤之间的不同位置,表明在气化氛围下CeO_(2)载氧体对Hg^(0)的吸附作用很弱,其催化性和释氧作用是脱除Hg^(0)的关键因素,且催化性占据主要地位。在气化氛围下,CO_(2)可以补充CeO_(2)中消耗掉的晶格氧使其具有更好的催化和再生性能。通过对还原/氧化后CeO_(2)载氧体进行XPS(X射线光电子能谱分析仪)分析,发现Ce 3d中的Ce^(3+)峰值消失全部转化为Ce^(4+),表明CeO_(2)载氧体具有良好的再生性能。

关键词：化学链燃烧二氧化铈载氧体煤汞

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知识驱动和数据驱动在TBM智能施工机器学习中的应用

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土木工程学报 2024年第6期57卷 1-12页

作者：陈祖煜范立涛张云旆肖浩汉王琳西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室陕西西安710048 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100048

依托引绰济辽工程(YC)和引松供水工程(YS),从理论分析、统计检验等方面系统回顾并总结基于知识驱动方法提取的现场贯入指标FPI和扭矩贯入指标TPI在TBM智能施工机器学习中的应用。从智能预测围岩分类和掘进参数两方面出发,将基于特征参... 详细信息

依托引绰济辽工程(YC)和引松供水工程(YS),从理论分析、统计检验等方面系统回顾并总结基于知识驱动方法提取的现场贯入指标FPI和扭矩贯入指标TPI在TBM智能施工机器学习中的应用。从智能预测围岩分类和掘进参数两方面出发,将基于特征参数的预测结果与通过数据驱动获得的结果进行比较。研究结果表明:通过知识驱动获取的参数FPI和TPI可以降低数据维度和噪音,提高预测效率。在围岩分类智能预测方面,知识驱动和数据驱动方法均表现出较好的精度水平;在掘进参数预测方面,知识驱动的预测精度远高于数据驱动。作者认为单独使用FPI和TPI或者将其与数据驱动参数结合,可以丰富TBM领域机器学习的输入参数,获得较好的预测成果。

关键词： TPI FPI 知识驱动数据驱动围岩分类掘进参数预测

Restoration of Folk Document Covers from the Qing Dynasty to the Republic of China

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倾斜煤层群覆岩“三场”非对称特征及靶向抽采机制

造纸与生物质材料（英文版） 2023年第3期

作者： Jiao Yao Fujiang Geng Huanhuan Wang yunpei lu

来源：博看期刊评论

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煤炭科学技术 2024年第4期52卷 177-192页

作者：冉启灿梁运培邹全乐张碧川重庆大学煤矿灾害动力学与控制全国重点实验室重庆400044 重庆大学资源与安全学院重庆400044 太原理工大学原位改性教育部重点试验室山西太原030024

倾斜煤层群“三场”(应力场、位移场和裂隙场)演化规律较为复杂,对卸压瓦斯运移和储集具有重要意义。为了探究倾斜煤层群“三场”演化规律,研究以新疆1930煤矿为对象,开展了倾斜煤层群多重采动相似模拟实验。分析了上覆岩层垮落形态,获... 详细信息

倾斜煤层群“三场”(应力场、位移场和裂隙场)演化规律较为复杂,对卸压瓦斯运移和储集具有重要意义。为了探究倾斜煤层群“三场”演化规律,研究以新疆1930煤矿为对象,开展了倾斜煤层群多重采动相似模拟实验。分析了上覆岩层垮落形态,获得了覆岩应力演化特征,分析了覆岩位移分布和移动方向特征,阐明了采动裂隙分布特征。进而探究了三场演化规律对瓦斯运移的影响,并开展了定向钻孔瓦斯抽采现场试验进行验证。研究结果表明:倾斜煤层群多重采动下,采动裂隙矩形梯台呈现明显的非对称特征。低位侧覆岩应力变化较大,随开采次数增加,卸压效应更为明显,而高位侧覆岩应力变化较小;结合重力−倾角效应,高位侧覆岩更易破坏,垮落次序优先,呈非对称特征。覆岩位移分布呈非对称特征,高位侧位移显著且移动方向变化较大。高位侧裂隙区网格内采动裂隙频数明显高于低位侧;高位侧裂隙区破断裂隙分布更多,且开度较大;采动裂隙呈“高位扩展−低位压缩”的非对称特征。多重采动使得“三场”非对称特征更为显著。此外,覆岩贯通度存在“慢速减小−快速减小”的现象。基于“三场”演化特征和瓦斯运移的关系,揭示了瓦斯抽采靶向优选机制。结合试验结果,构建了基于“三场”演化规律的裂隙带瓦斯抽采靶点区判定流程。现场瓦斯抽采效果良好,保证了工作面安全高效回采。研究结果为倾斜煤层群卸压瓦斯精准抽采提供了理论参考,旨在提高倾斜煤层群瓦斯抽采量,防止上隅角瓦斯超限,实现倾斜煤层群安全高效开采。

关键词：倾斜煤层群覆岩移动采动裂隙非对称特征瓦斯抽采

基于颗粒流的倾斜厚煤层坚硬顶板运动失稳规律及水力弱化参数研究

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岩石力学与工程学报 2024年第S01期43卷 3428-3438页

作者：梁运培李其罡黄旭超武兆鹏陈亮瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室重庆400037 重庆大学煤矿灾害动力学与控制全国重点实验室重庆400044 重庆大学资源与安全学院重庆400044 中国煤炭科工集团重庆研究院有限公司重庆400037

为了探究倾斜厚煤层坚硬顶板的运动失稳规律,基于PFC^(2D)离散元颗粒流分析软件建立倾斜厚煤层采动覆岩的数值模型,并针对倾斜厚煤层坚硬顶板大面积悬露问题进行水力弱化方案设计,分析不同压裂参数对倾斜厚煤层坚硬顶板水力弱化效果的影... 详细信息

为了探究倾斜厚煤层坚硬顶板的运动失稳规律,基于PFC^(2D)离散元颗粒流分析软件建立倾斜厚煤层采动覆岩的数值模型,并针对倾斜厚煤层坚硬顶板大面积悬露问题进行水力弱化方案设计,分析不同压裂参数对倾斜厚煤层坚硬顶板水力弱化效果的影响,并提出一种水力弱化参数优选方法。研究表明:倾斜厚煤层的坚硬顶板初次来压以一种“堤坝体”的岩块结构破断,采空区上覆岩层垂向应力表现出非对称特征,在纵向上随工作面推进呈阶梯状垮落;针对倾斜厚煤层大面积悬露提出4种不同压裂角度,3种不同压裂高度的水力弱化方案,结果表明压裂角度为“直角”,压裂高度为基本顶厚度一半的弱化方案可以达到预期弱化效果,坚硬顶板水力弱化影响区域来压强度整体降低,来压峰值压力降低约42%,来压步距降低约52%;综合考虑施工难度和成本,基于弱化程度和压裂角度、高度之间的关系,对倾斜厚煤层坚硬顶板水力弱化参数进行优化,提出一种倾斜厚煤层坚硬顶板非充分定向水力弱化参数的优选方法,于1E201工作面进行工业性试验并取得了良好的顶板弱化效果。

关键词：采矿工程倾斜厚煤层坚硬顶板颗粒流水力压裂弱化参数