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Sandwich-type composited solid polymer electrolytes to strengthen the interfacial ionic transportation and bulk conductivity for all-solid-state lithium batteries from room temperature to 120℃

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Journal of Energy Chemistry 2024年第8期95卷 288-295,I0007页

作者： Jiewen Tan Zhen Wang jiawu cui Zhanhui Jia Wensheng Tian Chao Wu Chengxin Peng Chengyong Shu Kang Yang Wei Tang School of Chemical Engineering and Technology Xi'an Jiaotong UniversityXi'an 710049ShaanxiChina Center for Advancing Materials Performance from the Nanoscale(CAMP-Nano) State Key Laboratory for Mechanical Behavior of MaterialsXi'an Jiaotong UniversityXi'an 710049ShaanxiChina State Key Laboratory of Space Power-sources Technology Shanghai Institute of Space Power-SourcesShanghai 200245China School of Materials Science and Engineering University of Shanghai for Science and TechnologyShanghai 200093China Top-Energy Digital Manufacturing Technologies(Xi'an)Co. Ltd.Xi'an 710100ShaanxiChina

The insurmountable charge transfer impedance at the Li metal/solid polymer electrolytes(SPEs)interface at room temperature as well as the ascending risk of short circuits at the operating temperature higher than the melting point,dominantly limits their applications in solid-state batteries(SSBs).Although the inorganic filler such as CeO_(2)nanoparticle content of composite solid polymer electrolytes(CSPEs)can significantly reduce the enormous charge transfer impedance at the Li metal/SPEs interface,we found that the required content of CeO_(2)nanoparticles in SPEs varies for achieving a decent interfacial charge transfer impedance and the bulk ionic conductivity in *** this regard,a sandwich-type composited solid polymer electrolyte with a 10%CeO_(2)CSPEs interlayer sandwiched between two 50%CeO_(2)CSPEs thin layers(sandwiched CSPEs)is constructed to simultaneously achieve low charge transfer impedance and superior ionic conductivity at 30℃.The sandwiched CSPEs allow for stable cycling of Li plating and stripping for 1000 h with 129 mV polarized voltage at 0.1 mA cm^(-2)and 30℃.In addition,the LiFePO_(4)/Sandwiched CSPEs/Li cell also exhibits exceptional cycle performance at 30℃and even elevated120℃without short *** multi-layered CSPEs with optimized contents of the inorganic fillers can be an efficient method for developing all solid-state PEO-based batteries with high performance at a wide range of temperatures.

关键词： PEO-based solid electrolytes CeO_(2)nanoparticles Charge transfer impedance Sandwich-type composite electrolytes All-solid-state Li metal batteries

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Metal-free two-dimensional phosphorene-based electrocatalyst with covalent P-N heterointerfacial reconstruction for electrolyte-lean lithium-sulfur batteries

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Carbon Energy 2024年第5期6卷 175-185页

作者： Jiangqi Zhou Chengyong Shu jiawu cui Chengxin Peng Yong Liu Weibo Hua Laura Simonelli Yuping Wu Shi Xue Dou Wei Tang School of Chemical Engineering and Technology Xi'an Jiaotong UniversityXi'anChina School of Materials Science and Engineering University of Shanghai for Science and TechnologyShanghaiChina State Key Laboratory of Space Power-Sources Technology Shanghai Institute of Space Power-SourcesShanghaiChina CELLS-ALBA Synchrotron BarcelonaSpain School of Energy and Environment Southeast UniversityNanjingChina

The use of lithium-sulfur batteries under high sulfur loading and low electrolyte concentrations is severely restricted by the detrimental shuttling behavior of polysulfides and the sluggish kinetics in redox ***-dimensional(2D)few layered black phosphorus with fully exposed atoms and high sulfur affinity can be potential lithium-sulfur battery electrocatalysts,which,however,have limitations of restricted catalytic activity and poor electrochemical/chemical *** resolve these issues,we developed a multifunctional metal-free catalyst by covalently bonding few layered black phosphorus nanosheets with nitrogen-doped carbon-coated multiwalled carbon nanotubes(denoted c-FBP-NC).The experimental characterizations and theoretical calculations show that the formed polarized P-N covalent bonds in c-FBP-NC can efficiently regulate electron transfer from NC to FBP and significantly promote the capture and catalysis of lithium polysulfides,thus alleviating the shuttle ***,the robust 1D-2D interwoven structure with large surface area and high porosity allows strong physical confinement and fast mass ***,with c-FBP-NC as the sulfur host,the battery shows a high areal capacity of 7.69 mAh cm^(−2) under high sulfur loading of 8.74 mg cm^(−2) and a low electrolyte/sulfur ratio of 5.7μL mg^(−1).Moreover,the assembled pouch cell with sulfur loading of 4 mg cm^(−2) and an electrolyte/sulfur ratio of 3.5μL mg^(−1) shows good rate capability and outstanding *** work proposes an interfacial and electronic structure engineering strategy for fast and durable sulfur electrochemistry,demonstrating great potential in lithium-sulfur batteries.

关键词： black phosphorus electronic structure high sulfur loading interfacial covalent bonds lean electrolyte

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Al_nCl(n=2～14)团簇结构与光谱性质的密度泛函理论研究

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光学学报 2015年第12期35卷 23-30页

作者：白音布和孙伟国崔家武张帅李根全通辽职业学院机电工程学院内蒙古通辽028000 南阳师范学院物理与电子工程学院河南南阳473061

在卡里普索（CALYPSO）结构预测方法的基础上,运用密度泛函理论（DFT）中的杂化密度泛函B3LYP,在6-311G＋（d）基组水平上,对AlnCl（n=2~14）团簇进行了几何构型优化与电子性质计算。同时,讨论了AlnCl（n=2~14）团簇的平均结合能、能级... 详细信息

在卡里普索（CALYPSO）结构预测方法的基础上,运用密度泛函理论（DFT）中的杂化密度泛函B3LYP,在6-311G＋（d）基组水平上,对AlnCl（n=2~14）团簇进行了几何构型优化与电子性质计算。同时,讨论了AlnCl（n=2~14）团簇的平均结合能、能级间隙、二阶能量差分、解离能等性质随着团簇尺寸的演化规律以及红外、拉曼光谱的性质。研究结果表明AlnCl（n=2~14）团簇基态结构由平面结构向三维立体结构演化,形成Cl原子戴帽的Aln-1Cl团簇基态结构,Al7Cl是团簇的幻数结构,AlnCl（n=2~14）团簇的红外振动峰在高频段上只有一个较强的振动峰,而拉曼活性谱图显示,拉曼强振动峰个数较多,并且在中低频段内活性较高。

关键词：光谱学 AlnCl(n=2~14)团簇基态结构

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利用MPI并行算法实现球谐综合的效率分析

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武汉大学学报（信息科学版） 2019年第12期44卷 1802-1807页

作者：崔家武周波阳罗志才张兴福广东工业大学测绘工程系广东广州510006 广州市城市规划勘测设计研究院广东广州510060 华中科技大学物理学院湖北武汉430074 华中科技大学地球物理研究所湖北武汉430074

分析了求解地球重力场参量的球谐综合计算公式,引入数组预存再调用方法来避免传统算法中对cos(mλ)、sin(mλ)及勒让德函数的递推系数的重复计算问题,并结合MPI(message passing interface)并行技术来提高计算效率。实验采用2160阶次的E... 详细信息

分析了求解地球重力场参量的球谐综合计算公式,引入数组预存再调用方法来避免传统算法中对cos(mλ)、sin(mλ)及勒让德函数的递推系数的重复计算问题,并结合MPI(message passing interface)并行技术来提高计算效率。实验采用2160阶次的EGM2008模型,以DELL PowerEdge R730服务器和超算"天河二号"为计算平台,计算了分辨率1°和5’的网格重力异常。结果表明,数组预存再调用的方式减少了中央处理器(central processing unit,CPU)的计算工作量,但同时增加了内存的访问次数,适用于CPU性能一般而内存频率较高的计算平台。MPI并行技术可充分发挥计算机的多核优势,并在进程个数等于逻辑CPU的个数时获得最大加速比。

关键词：球谐综合重力场参量 MPI并行计算数组调用

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改进的GNSS/水准点优化选择的逐步剔除法

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武汉大学学报（信息科学版） 2019年第10期44卷 1505-1510页

作者：崔家武张兴福周波阳杜向锋魏德宏广东工业大学测绘工程系广东广州510006 广东工贸职业技术学院广东广州510510

GNSS/水准联测点的合理选择对GNSS高程拟合至关重要,剔除法是一种较好的优化选点方法,传统的剔除法是以高程异常拟合误差最小为目标函数进行优化选点,可能会出现选点不均匀情况。鉴于此,提出根据GNSS/水准点生成的泰森多边形面积大小进... 详细信息

GNSS/水准联测点的合理选择对GNSS高程拟合至关重要,剔除法是一种较好的优化选点方法,传统的剔除法是以高程异常拟合误差最小为目标函数进行优化选点,可能会出现选点不均匀情况。鉴于此,提出根据GNSS/水准点生成的泰森多边形面积大小进行优化选点,并在此基础上对传统优化选点的方法进行改进,即同时考虑高程异常拟合误差大小及由泰森法生成的多边形面积大小进行优化选点(称为综合法)。以1~3次多项式拟合模型为研究对象,实验结果表明,GNSS/水准点优化选择的综合法可在改善点分布的同时获得稳定性好、精度较高的高程异常拟合结果。

关键词： GNSS水准拟合优化选点逐步剔除法泰森多边形法

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航空矢量重力测量水平分量向下延拓的输入输出法

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大地测量与地球动力学 2018年第9期38卷 903-907页

作者：周波阳崔家武张兴福广东工业大学土木与交通工程学院广州市外环西路100号510006

研究航空矢量重力水平分量向下延拓的输入输出法,并以EGM2008计算的东向分量为例进行仿真实验,在不同的噪声水平下对比分析单输入单输出法和双输入单输出法的向下延拓效果。实验结果表明,当东向分量的精度为1.5mGal时,单输入单输出法和... 详细信息

研究航空矢量重力水平分量向下延拓的输入输出法,并以EGM2008计算的东向分量为例进行仿真实验,在不同的噪声水平下对比分析单输入单输出法和双输入单输出法的向下延拓效果。实验结果表明,当东向分量的精度为1.5mGal时,单输入单输出法和双输入单输出法均能实现稳定向下延拓;当东向分量的精度为6mGal时,单输入单输出法的延拓效果不可靠,而双输入单输出法能实现稳定向下延拓。

关键词：航空矢量重力测量水平分量向下延拓输入输出系统

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GNSS在线精密单点定位服务系统精度分析

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勘察科学技术 2023年第5期 12-16页

作者：陈楚燕崔家武广州市城市规划勘测设计研究院广州市510310

CORS系统具有快速获取高精度坐标等优势,但其建设运营成本较高,一般只覆盖城市地区。精密单点定位技术具有低成本、灵活性高、测量便捷等优势,可应用于无CORS覆盖地区的测绘作业。该文对在线PPP服务系统进行了精度分析,并将其解算的即... 详细信息

CORS系统具有快速获取高精度坐标等优势,但其建设运营成本较高,一般只覆盖城市地区。精密单点定位技术具有低成本、灵活性高、测量便捷等优势,可应用于无CORS覆盖地区的测绘作业。该文对在线PPP服务系统进行了精度分析,并将其解算的即时坐标成果经框架及历元转换至CGCS2000坐标,与观测点真实的CGCS2000坐标进行了对比分析。结果表明,AUSPOS与PPP服务系统解算的坐标精度基本相当,经框架及历元转换至CGCS2000坐标后的精度为3cm。

关键词： GNSS在线PPP系统框架及历元转换精度分析

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利用大地水准面模型计算垂线偏差的方法及精度分析

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大地测量与地球动力学 2019年第8期39卷 843-848页

作者：李伟超张兴福陈智伟崔家武广东工业大学土木与交通工程学院

根据大地水准面与垂线偏差的关系,设计合理的计算方案,给出利用大地水准面模型计算垂线偏差的简化公式,并通过模拟计算探讨大地水准面相对精度、取点间距和已知点选取及个数对计算结果的影响。利用GEOID12B模型分别计算GSVS2011、GSVS2... 详细信息

根据大地水准面与垂线偏差的关系,设计合理的计算方案,给出利用大地水准面模型计算垂线偏差的简化公式,并通过模拟计算探讨大地水准面相对精度、取点间距和已知点选取及个数对计算结果的影响。利用GEOID12B模型分别计算GSVS2011、GSVS2014项目中各测站点和美国西部区域(40°~45°N,100°~105°W,分辨率为1′)的垂线偏差,并与GSVS项目垂线偏差实测值和DEFLEC12B模型值进行比较。结果表明,垂线偏差南北分量和东西分量的计算精度均优于±0.5″,说明利用相对精度为cm甚至亚cm级的大地水准面模型可获取较高精度的垂线偏差。

关键词：大地水准面模型垂线偏差简化公式精度分析

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控制测量技术在某地下管廊验收中的应用

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勘察科学技术 2022年第4期 44-47页

作者：甄兆聪崔家武广州市城市规划勘测设计研究院广州市510060

为提高地下管廊验收控制测量的精度,该文针对地下管廊出入口狭小的特点,提出短边导线+陀螺定向组合方法进行联系测量。该方法采用新型三架仪器法提高短边导线测角精度,按照单一导线理论推算地下管廊控制测量的技术要求,构建了地下管廊... 详细信息

为提高地下管廊验收控制测量的精度,该文针对地下管廊出入口狭小的特点,提出短边导线+陀螺定向组合方法进行联系测量。该方法采用新型三架仪器法提高短边导线测角精度,按照单一导线理论推算地下管廊控制测量的技术要求,构建了地下管廊验收控制测量技术,并在实际应用中取得了良好的效果,对类似工程具有一定的借鉴作用。

关键词：地下管廊控制测量联系测量

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GNSS精密单点定位成果的框架与历元转换方法

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大地测量与地球动力学 2018年第2期38卷 172-175,186页

作者：崔家武张兴福王峰周波阳魏德宏广东工业大学土木与交通工程学院广州市城市规划勘测设计研究院广州市建设大马路10号510060

虽然GNSS精密单点静态定位精度可达cm级,但其定位成果一般是某一ITRF框架下的平均观测历元时刻的坐标,通过框架及历元转换可获取地面点在任意ITRF框架及历元时刻的坐标。利用APPS、CSRS、GAPS、magicGNSS以及AUSPOS等在线GNSS数据处理... 详细信息

虽然GNSS精密单点静态定位精度可达cm级,但其定位成果一般是某一ITRF框架下的平均观测历元时刻的坐标,通过框架及历元转换可获取地面点在任意ITRF框架及历元时刻的坐标。利用APPS、CSRS、GAPS、magicGNSS以及AUSPOS等在线GNSS数据处理软件对93d的单CORS站数据进行解算,并采用框架及历元转换方法将定位成果转换为CGCS2000坐标(ITRF97框架,2000.0历元)。结果表明,24h PPP定位结果的平均精度为1.7cm;采用中国大陆构造环境监测网络提供的ITRF2008框架下的速度场,并利用自然邻点插值法获得该测站点的速度场,再将PPP结果转换为CGCS2000坐标后的精度为1.6cm。

关键词：精密单点定位框架转换历元转换精度分析

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