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Reduced exciton binding energy and diverse molecular stacking enable high-performance organic solar cells with V_(OC)over 1.1 V

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Science China Chemistry 2024年第9期67卷 3140-3152页

作者： Tingting Dai jiahao lu Ailing Tang Yuhan Meng Peiqing Cong Zongtao Wang Erjun Zhou National Center for Nanoscience and Technology Beijing 100190China Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering University of Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China College of Chemistry and Chemical Engineering Guangxi Minzu UniversityNanning 530006China Henan Institute of Advanced Technology Zhengzhou UniversityZhengzhou 450003China

High-voltage organic solar cells(OSCs)have received increasing attention because of their promising applications in tandem devices and indoor photovoltaics,but the trade-off between energy loss and charge generation induced by exciton binding energy(E_(b))has become one of the biggest bottlenecks limiting the development of this ***,a wide bandgap(WBG)nonfullerene acceptor BTA503 with reduced E_(b) is designed by changing the phenyl side chain on the central core of Cl-BTA5 to an alkyl *** diverseπ-πinteractions and enhanced molecular stacking of BTA503 are responsible for its reduced E_(b).Furthermore,both the diminished charge recombination and the fast exciton dissociation caused by the small E_(b) favor the generation of more charge carriers for the PTQ10:BTA503 *** efficient Forster resonance energy transfer(FRET)and multiple π-π stacking patterns provide additional charge transfer and transport ***,the PTQ10:BTA503-based OSC device achieves a V_(OC)of 1.112 V and a PCE of 12.70%,which is higher than that of PTQ10:Cl-BTA5(PCE=10.92%).Simultaneously,the thick film(~300 nm)binary device of PTQ10:BTA503 achieves a PCE of 10.13% with a V_(OC)of 1.102 V,which is the best result for thick film high-voltage *** importantly,the ternary device of PTQ10:BTA503:Cl-BTA5(1:0.9:0.1)realizes a champion PCE of 13.12% with a V_(OC)of 1.126 *** study demonstrates that it is an effective strategy to reduce E_(b) of A_(2)-A_(1)-D-A_(1)-A_(2) type WBG acceptors by modulating the side chains on D unit,which further favors the corresponding devices to obtain world-record PCE and improves their potential for commercial applications.

关键词： exciton binding energy intermolecular interaction wide-bandgap acceptor high V_(OC) organic solar cells

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An intermittent lithium deposition model based on bimetallic MOFs derivatives for dendrite-free lithium anode with ultrahigh areal capacity

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Chinese Chemical Letters 2024年第8期35卷 520-525页

作者： Tao Wei jiahao lu Pan Zhang Qi Zhang Guang Yang Ruizhi Yang Daifen Chen Qian Wang Yongfu Tang School of Energy and Power Jiangsu University of Science and TechnologyZhenjiang 212003China State Key Laboratory of Metastable Materials Science and Technology(MMST) Hebei Key Laboratory of Applied ChemistryYanshan UniversityQinhuangdao 066004China College of Materials Science and Engineering Taiyuan University of TechnologyTaiyuan 030024China College of Energy Soochow UniversitySuzhou 215006China School of Low-carbon Energy and Power Engineering China University of Mining and TechnologyXuzhou 221116China

In the development of 3D conductive frameworks for lithium metal anode(LMA),two models have been proposed:top growth model and bottom-up growth ***,Li tends to accumulate on the top of these 3D frameworks with homogenous lithiophilicity(top growth)and Li dendrite still *** address this issue,some researchers have focused on developing 3D frameworks with gradient lithio-philicity,which realized bottom-up growth of ***,partial Li nucleation sites on the top of these frameworks were *** by the two models talked above,this work firstly proposed a novel intermittent lithiophilic model for lithium *** demonstrate the feasibility of this model,a bimetallic metal-organic frameworks derived ZnMn_(2)O_(4)-MnO nanoparticles were grown on carbon cloth for *** can cycle stably under ultra-high current and areal capacity(10 mA/cm^(2),10 mAh/cm^(2)).The in-situ optical microscopy(OM)was conducted to observe the Li deposition behavior,no dendrite was found during 80 h in ester-based electrolyte while the pure Li only cycled for *** is more,it can also be well-coupled with LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)(NCM811)cathode and solid-state electrolyte,which further prove the advantages of the intermittent model for the development of LMAs with high safety and high energy density.

关键词： Intermittent lithiophilic model Lithium metal anode(LMA) Three-dimensional(3D)frameworks Lithiophilic Bimetallic metal-organic frameworks(MOFs)

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An Improved Thermal Conductivity Measurement Scheme for Macroscopic Graphitic Films Using the Laser Flash Method

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Journal of Thermal Science 2024年第4期33卷 1480-1490页

作者： ZHANG Peijuan MING Xin LIU Yingjun WANG Xuelong SHI Hang HAO Yuanyuan lu jiahao LIU Zheng LAI Haiwen ZHANG Ying GAO Weiwei XU Zhen GAO Chao MOE Key Laboratory of Macromolecular Synthesis and Functionalization Department of Polymer Science and EngineeringKey Laboratory of Adsorption and Separation Materials&Technologies of Zhejiang ProvinceZhejiang UniversityHangzhou310027China Shanxi-Zheda Institute of Advanced Materials and Chemical Engineering Taiyuan030032China Special Equipment Safety Supervision and Inspection Institute of Jiangsu Province National Graphene Products Quality Inspection and Testing Center(Jiangsu)Wuxi214174China Hangzhou Gaoxi Technol Co. LtdHangzhou311113China China Academy of Aerospace Aerodynamics Beijing100074China

Achieving efficient thermal management urges to exploit high-thermal-conductivity materials to satisfy the boosted demand of heat *** is critical to adopt standardized characterization protocols to evaluate the intrinsic thermal conductivity of thermal management ***,for the most representative laser flash method,the lack of standard measurement methodology and systematic description on the thermal diffusivity and influencing factors has led to significant deviations and confusion of the thermal conduction performance in the emerging thermal management ***,the measurement error factors of thermal diffusivity by the common laser flash analyzer(LFA)are *** high-thermal-conductivity graphitic film(GF)as a typical case,the key factors are analyzed to guide the measurement protocol of related carbon-based thermal management *** basic principle of the LFA measurement,actual pre-processing conditions,instrument parameters setting,and data analysis are elaborated for accurate ***,the graphene thick films and common isotropic materials are also extended to meet various thermal measurement *** on the existing practical problems,we propose a feasible test flow to achieve a unified and standardized thermal conductivity measurement,which is beneficial to the rapid development of carbon-based thermal management materials.

关键词： thermal management graphitic film laser flash method thermal conductivity thermal diffusivity

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Highly Thermally Conductive and Structurally Ultra‑Stable Graphitic Films with Seamless Heterointerfaces for Extreme Thermal Management

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Nano-Micro Letters 2024年第3期16卷 383-397页

作者： Peijuan Zhang Yuanyuan Hao Hang Shi jiahao lu Yingjun Liu Xin Ming Ya Wang Wenzhang Fang Yuxing Xia Yance Chen Peng Li Ziqiu Wang Qingyun Su Weidong Lv Ji Zhou Ying Zhang Haiwen Lai Weiwei Gao Zhen Xu Chao Gao MOE Key Laboratory of Macromolecular Synthesis and Functionalization Department of Polymer Science and EngineeringKey Laboratory of Adsorption and Separation Materials and Technologies of Zhejiang ProvinceZhejiang University38 Zheda RoadHangzhou 310027People’s Republic of China Shanxi-Zheda Institute of Advanced Materials and Chemical Engineering Taiyuan 030032People’s Republic of China Beijing Spacecrafts Manufacturing Co. LtdBeijing Friendship Road 104Haidian DistrictBeijing 100094People’s Republic of China Beijing Institute of Space Mechanics and Electricity Beijing Friendship Road 104Haidian DistrictBeijing 100094People’s Republic of China China Academy of Aerospace Aerodynamics Beijing 100074People’s Republic of China Hangzhou Gaoxi Technol Co. LtdHangzhou 311113People’s Republic of China International Research Center for X Polymers International CampusZhejiang UniversityHaining 314400People’s Republic of China

Highly thermally conductive graphitic film(GF)materials have become a competitive solution for the thermal management of high-power electronic ***,their catastrophic structural failure under extreme alternating thermal/cold shock poses a significant challenge to reliability and ***,we present the first investigation into the structural failure mechanism of GF during cyclic liquid nitrogen shocks(LNS),which reveals a bubbling process characterized by“permeation-diffusion-deformation”*** overcome this long-standing structural weakness,a novel metal-nanoarmor strategy is proposed to construct a Cu-modified graphitic film(GF@Cu)with seamless *** well-designed interface ensures superior structural stability for GF@Cu after hundreds of LNS cycles from 77 to 300 ***,GF@Cu maintains high thermal conductivity up to 1088 W m^(−1)K^(−1)with degradation of less than 5%even after 150 LNS cycles,superior to that of pure GF(50%degradation).Our work not only offers an opportunity to improve the robustness of graphitic films by the rational structural design but also facilitates the applications of thermally conductive carbon-based materials for future extreme thermal management in complex aerospace electronics.

关键词： Highly thermally conductive Structurally ultra-stable Graphitic film Extreme thermal management Liquid nitrogen bubbling

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基于VGG-UNet的食用菌菌丝体表型参数自动测量方法

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农业机械学报 2024年第1期55卷 233-240页

作者：陈燕陆嘉豪胡小春祁亮亮广西大学计算机与电子信息学院南宁530004 广西多媒体通信与网络技术重点实验室南宁530004 广西财经学院大数据与人工智能学院南宁530003 广西壮族自治区农业科学院微生物研究所南宁530007

食用菌菌丝体表型特征是食用菌种质资源评价和科学育种的重要依据。针对传统阈值分割方法提取菌丝体区域易受到光照不均、菌丝体不规则生长和培养皿内产生代谢物等因素干扰的问题,制作食用菌菌丝体图像数据集,并提出一种基于深度学习的... 详细信息

食用菌菌丝体表型特征是食用菌种质资源评价和科学育种的重要依据。针对传统阈值分割方法提取菌丝体区域易受到光照不均、菌丝体不规则生长和培养皿内产生代谢物等因素干扰的问题,制作食用菌菌丝体图像数据集,并提出一种基于深度学习的食用菌菌丝体表型参数自动测量方法。将U-Net网络编码器部分替换为VGG16的前13个卷积层,引入预训练权重,构建适用于菌丝体分割的VGG-UNet模型。测试集上对比实验表明,该模型的平均交并比达到98.18%,比原始U-Net模型高0.93个百分点。经该模型获取菌丝体分割图像后,利用OpenCV相关函数计算菌丝体的半径、周长、面积、覆盖度、圆整度这5个表型参数。将人工测量方法与本文方法进行线性回归分析,得出菌丝体半径、周长、面积和覆盖度的决定系数分别为0.979 5、0.991 5、0.975 0和0.975 0,均方根误差分别为2.20 mm、4.73 mm、176.74 mm^(2)和3.16%。经测试,本文方法能准确地完成食用菌菌丝体表型参数自动测量任务,为食用菌表型分析研究提供理论基础。

关键词：食用菌菌丝体表型参数深度学习图像处理语义分割 VGG-UNet

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支流洪水组合对干流区域的致灾影响模拟分析

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应用基础与工程科学学报 2024年第2期32卷 394-409页

作者：吕佳豪侯精明史超李东来陈光照吴新垒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 宁波市海曙区水旱灾害防御中心浙江宁波315000 宁波市大数据投资发展有限公司浙江宁波315000

为了探究不同支流洪水组合对干流区域的致灾影响,构建了一二维耦合水动力模型并进行验证.采用耦合模型分别对理想Y型流域和宁波市海曙区三江口区域进行建模,模拟了不同峰现时差的支流洪水过程,选取了干流洪峰流量、积水量、淹没面积、... 详细信息

为了探究不同支流洪水组合对干流区域的致灾影响,构建了一二维耦合水动力模型并进行验证.采用耦合模型分别对理想Y型流域和宁波市海曙区三江口区域进行建模,模拟了不同峰现时差的支流洪水过程,选取了干流洪峰流量、积水量、淹没面积、最大淹没水深和最大漫出距离5个指标来反映洪水在干流区域的致灾情况.研究结果表明:(1)所构建的一二维耦合模型可以较好地反映一维河道和二维地表的水量交换过程;(2)在理想算例中,随着支流洪水峰现时差的增加,洪水对干流区域的致灾情况明显减轻,所选取的5个指标分别削减了1.52%~22.34%、5.70%~75.48%、8.49%~97.60%、1.88%~36.45%和2.03%~37.56%;(3)随着余姚江和奉化江洪水峰现时差的增加,甬江区域受洪水的影响明显下降,所选取的5个指标分别削减了10.03%~21.47%、52.28%~94.16%、56.05%~97.55%、11.69%~28.46%和29.21%~76.64%.以期该研究为平原河网区域的防洪工作开展提供参考.

关键词：水动力模型一二维耦合模型城市内河洪水平原河网区域洪水组合洪水峰现时差

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机械振动对电弧增材制造2319铝合金微观组织与机械性能的影响

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河北科技大学学报 2024年第2期45卷 189-197页

作者：张亮卞文卓卢佳豪刘江平河北科技大学材料科学与工程学院河北石家庄050018 苏州工业职业技术学院精密制造工程系江苏苏州215104

为了解决电弧增材制造试样晶粒粗大、机械性能较差等问题,在电弧增材制造2319铝合金过程中施加机械振动,分析了机械振动频率和幅度对试样微观组织和机械性能的影响。结果显示:机械振动使熔池流动性提高,熔池更加铺展,层宽增加,层高降低... 详细信息

为了解决电弧增材制造试样晶粒粗大、机械性能较差等问题,在电弧增材制造2319铝合金过程中施加机械振动,分析了机械振动频率和幅度对试样微观组织和机械性能的影响。结果显示:机械振动使熔池流动性提高,熔池更加铺展,层宽增加,层高降低;振动破碎了生长过程中的枝晶,使INZ晶粒尺寸减小14.49μm,ITZ晶粒尺寸减小4.68μm;枝晶间隙处的溶质元素含量降低,晶界析出相变得断续且细小,PLC效应间隔增加,材料延伸率显著提高;机械振动频率和机械振动幅度改变时纵向和横向延伸率分别提升了38.2%,15.7%和29.3%,52.5%,而强度变化并不显著。采用机械振动辅助电弧增材制造能够在不影响强度的前提下显著提高试样的塑性,可为机械振动在增材制造领域的广泛应用提供技术参考。

关键词：焊接工艺与设备电弧增材制造机械振动微观组织机械性能

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温度对科里奥利质量流量计零点漂移的影响

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自动化与仪表 2024年第6期39卷 127-131,155页

作者：刘洁卢佳豪孔令飞石磊西安理工大学机械与精密仪器工程学院西安710048 延安大学化学与化工学院延安716000

在工程实践中,零点漂移是影响科里奥利质量流量计测量精度和稳定性的重要因素。温度对科里奥利质量流量计的流量和密度测量结果产生影响并出现较大偏差。该文旨在分析温度对科里奥利质量流量计测量的影响以及如何改进温度影响带来的测... 详细信息

在工程实践中,零点漂移是影响科里奥利质量流量计测量精度和稳定性的重要因素。温度对科里奥利质量流量计的流量和密度测量结果产生影响并出现较大偏差。该文旨在分析温度对科里奥利质量流量计测量的影响以及如何改进温度影响带来的测量误差。通过分析得出,环境温度对测量结果的影响,可以通过改变变送器信号模拟处理电路和输出电路来实现;介质工艺温度对传感器产生的影响,可以通过合理的电路设计和数字补偿来提高测量精度。

关键词：零点漂移科里奥利质量流量计精度

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维得利珠单抗治疗溃疡性结肠炎的疗效及其影响因素

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中华医学杂志 2024年第39期104卷 3669-3675页

作者：卢佳豪方露燕曹曙光马国龙徐缘蒋益温州医科大学附属第二医院消化内科温州

目的分析维得利珠单抗(VDZ)治疗溃疡性结肠炎(UC)的疗效及其影响因素。方法回顾性纳入2020年11月至2023年11月于温州医科大学附属第二医院接受VDZ治疗的中、重度活动期UC患者。根据VDZ治疗期间是否联用5-氨基水杨酸(5-ASA), 将UC患者分... 详细信息

目的分析维得利珠单抗(VDZ)治疗溃疡性结肠炎(UC)的疗效及其影响因素。方法回顾性纳入2020年11月至2023年11月于温州医科大学附属第二医院接受VDZ治疗的中、重度活动期UC患者。根据VDZ治疗期间是否联用5-氨基水杨酸(5-ASA), 将UC患者分为联合组(联用VDZ和5-ASA)和单药组(单用VDZ)。VDZ治疗第14周时, 分析UC患者的临床应答率和生物学缓解率;第38周时, 分析UC患者的临床缓解率和黏膜愈合率。分别于第14周和第38周比较2组间VDZ临床疗效的差异。采用多因素logistic回归模型分析UC患者第38周临床缓解率和黏膜愈合率的影响因素。结果共纳入137例患者, 男74例, 女63例, 年龄为18～76(44±14)岁;联合组76例, 单药组61例。VDZ治疗第14周时临床应答率为79.6%(109/137), 生物学缓解率为80.5%(33/41)。第38周时临床缓解率为78.8%(108/137), 黏膜愈合率为47.9%(57/119)。第14周时2组间临床应答率和生物学缓解率的差异均无统计学意义(均P>0.05);第38周时联合组的临床缓解率[85.5%(65/76)比70.5%(43/61), P=0.032]和黏膜愈合率[56.5%(39/69)比36.0%(18/50), P=0.027]均高于单药组。多因素logistic回归模型分析显示, 联用5-ASA(OR=2.48, 95%CI:1.02～6.03)和第14周时获得临床应答(OR=5.05, 95%CI:1.98～12.85)均是UC患者第38周临床缓解率的影响因素;基线血清白蛋白水平≥42.5 g/L是UC患者第38周黏膜愈合率的影响因素(OR=4.60, 95%CI:2.06～10.24)。结论 VDZ治疗UC患者的疗效较好;联用5-ASA和第14周时获得临床应答均是第38周临床缓解率的影响因素, 基线白蛋白水平≥42.5 g/L是第38周黏膜愈合率的影响因素。

关键词：结肠炎, 溃疡性维得利珠单抗临床疗效影响因素

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分布式河网水环境高分辨率数值模型研究

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武汉大学学报（工学版） 2024年第5期57卷 535-544页

作者：栾广学王添侯精明潘占鹏吕佳豪高徐军韩占涛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 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司陕西西安710065 生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心北京100020

为了更好地理解流域水环境机理过程,基于高效高精度水动力水质耦合模型,通过优化模型内、外边界以及耦合沉积物模块,提出了一个可用于模拟大区域复杂地形洪水演进及其伴随污染物输移转化过程的分布式河网水环境高分辨率数值模型,即基于... 详细信息

为了更好地理解流域水环境机理过程,基于高效高精度水动力水质耦合模型,通过优化模型内、外边界以及耦合沉积物模块,提出了一个可用于模拟大区域复杂地形洪水演进及其伴随污染物输移转化过程的分布式河网水环境高分辨率数值模型,即基于图形处理器(graphics processing unit,GPU)加速的水动力及污染物输移数值模型(GPU accelerated surface water flow and associated transport,GAST)。模型充分考虑了复杂地形河道本底特征及沉积物对污染物的吸附解吸过程,区分了不同本底特征的参数异质性;多点位时变流量和时变浓度模拟功能为多模型耦合模拟水环境过程提供了接口,并引入GPU加速并行计算。最后基于复杂地形河网的多点位监测数据对模型进行了检验。结果表明:模型运行速度快且模拟精度高,为复杂地形河网水环境更深层次机理过程研究、水环境精准溯源、水质规划和管理政策制定提供一个高效、可靠的工具。

关键词：水环境评估 GPU加速技术高效高精度耦合模型

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