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Synergistic Co-doping effect of CNTs and PVP in Na_(4)MnCr(PO_(4))3 cathode as a strategy for improving the electrochemical performance of SIBs

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Chinese Chemical Letters 2024年第2期35卷 539-543页

作者： ruoyu Chen Denys S.Butenko Shilin Li Xinyu Zhang Guangshe Li Igor V.Zatovsky Wei han College of Physics State Key Laboratory of Inorganic Synthesis and Preparative ChemistryInternational Center of Future ScienceJilin UniversityChangchun 130012China Academy for Advanced Interdisciplinary Studies Southern University of Science and TechnologyShenzhen 518055China State Key Laboratory of Inorganic Synthesis and Preparative Chemistry College of ChemistryJilin UniversityChangchun 130012China F.D.Ovcharenko Institute of Biocolloidal Chemistry NAS UkraineKyiv 03142Ukraine

In order to solve the contradiction between the rapidly growing energy demand and the excessive exploitation of fossil fuels,it is urgent to research and develops more environmentally friendly and efficient energy storage ***,the development of high-performance cathode materials to enhance the energy density of SIB is currently one of the most important topics of scientific *** high-voltage and low-cost cathode material for SIBs,a composite of carbon-coated Na_(4)MnCr(PO_(4))_(3)(NASICON-type),polyvinylpyrrolidone(PVP),and modified carbon nanotubes(CNTs)is prepared by sol-gel and freeze-drying *** to the high conductivity of CNTs,the conductivity of the composite is significantly improved,and its initial capacity is increased to 114 mAh/g at 0.5 C and 96 mAh/g at 5 C(Mn^(2+)/Mn^(4+)conversion for voltage windows 1.4-4.3 V).Moreover,the multi-electrons transfer of Cr^(3+)/Cr^(4+) and Mn^(2+)/Mn^(4+) can provide a high capacity of 165 mAh/g at 0.1 C and 102 mAh/g at 5 C in the high voltage window of 1.4-4.6 ***,PVP can effectively inhibit the Jahn-Teller effect caused by Mn ion,making the composite have more excellent high-rate performance and *** addition,GITT,EIS and CV curves were drawn to better reveal the excellent kinetic properties of Na_(4)MnCr(PO_(4))_(3)@C@PVP@CNT cathode,and the mechanism of its performance improvement is deeply studied and ***,the co-doping of CNTs and PVP is a simple way to high conductivity and fast charging of cathode materials for SIBs.

关键词： Sodium-ion batteries Na_(4)MnCr(PO_(4))_(3) Carbon nanotubes Polyvinylpyrrolidone Synergistic effect

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Experiments on the characteristics of underwater electrical wire explosions for reservoir stimulation

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Matter and Radiation at Extremes 2020年第4期5卷 23-46页

作者： ruoyu han Jiawei Wu Haibin Zhou Yongmin Zhang Aici Qiu Jiaqi Yan Weidong Ding Chen Li Chenyang Zhang Jiting Ouyang School of Physics Beijing Institute of TechnologyBeijing 100081China State Key Laboratory of Electrical Insulation and Power Equipment Xi’an Jiaotong UniversityXi’an 710049China Global Energy Interconnection Development and Cooperation Organization Beijing 100031China Systems Engineering Research Institute Beijing 100094China

Underwater shock waves generated by pulsed electrical discharges are an effective,economical,and environmentally friendly means of stimulating reservoirs,and this technology has received much attention and intensive research in the past few *** paper reviews the main results of recent work on underwater electrical wire explosion(UEWE)for reservoir *** is developed for microsecond singlewire explosions in water,and diagnostics based on a voltage probe,current coil,pressure probe,photodiode,and spectrometer are used to characterize the UEWE process and accompanying shock ***,the UEWE characteristics under different discharge types are studied and general principles are ***,the shock-wave generation mechanism is investigated experimentally by interrupting the electrical energy injection into the wire at different stages of the wire-explosion *** is found that the vaporization process is vital for the formation of shock waves,whereas the energy deposited after voltage collapse has only a limited ***,the relationships between the electrical-circuit and shock-wave parameters are investigated,and an empirical approach is developed for estimating the shock-wave ***,how the wire material and water state affect the wire-explosion process is *** adjust the shock-wave parameters,a promising method concerning energetic material load is proposed and ***,the fracturing effect of the pulsed-discharge shock waves is discussed,as briefly are some of the difficulties associated with UEWE-based reservoir stimulation.

关键词： electrical underwater reservoir

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电爆炸引燃铝粉悬浮液物理特性和冲击波行为研究

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兵工学报 2023年第12期44卷 3743-3754页

作者：韩若愚袁伟李琛曹雨晨白洁北京理工大学机电动态控制重点实验室北京100081 北京理工大学物理学院北京100081

高功率电脉冲驱动水中纤细导体电爆炸伴随冲击波、等离子体和光辐射等物理效应,在水下爆炸实验室模拟和非常规油气绿色开发中应用价值显著。受限于电流集肤效应和电气绝缘,增大放电储能和负载质量并不能无限制地增加冲击波强度。为探索... 详细信息

高功率电脉冲驱动水中纤细导体电爆炸伴随冲击波、等离子体和光辐射等物理效应,在水下爆炸实验室模拟和非常规油气绿色开发中应用价值显著。受限于电流集肤效应和电气绝缘,增大放电储能和负载质量并不能无限制地增加冲击波强度。为探索电爆炸复合铝粉悬浮液爆燃对冲击波的增强机制,采用铜丝电爆炸引燃粒径10μm和1μm的铝粉悬浮液,通过对瞬态电物理参数和高速图像的联合诊断,获取金属丝电爆炸引燃铝粉悬浮液的时空演化细节,研究液电击穿和电爆炸机制下铝粉悬浮液放电特性和点火机制,建立放电参数和冲击波特性之间的关联性。实验结果表明,铝粉悬浮液的电爆炸点火过程受到近场冲击波和等离子体光辐射联合作用,随后持续燃烧的铝粉向周围被压缩的水介质注入能量,从而增强了主冲击波的幅值、正压作用时间和总冲量。

关键词：电爆炸等离子体冲击波铝粉悬浮液脉冲功率技术

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大电流条件下气体火花开关电极烧蚀的研究进展

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高电压技术 2021年第9期47卷 3367-3379页

作者：吴佳玮丁卫东韩若愚邱爱慈全球能源互联网发展合作组织北京100031 西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049 北京理工大学物理学院北京100081

气体火花开关在各类脉冲功率装置中应用广泛,但放电产生的热等离子体将对电极材料产生烧蚀,烧蚀产物(金属蒸汽、液滴等)也会对开关绝缘造成污染,影响开关工作特性、缩短开关寿命,因而受到特别关注。在过去几十年间,国内外学者针对电极... 详细信息

气体火花开关在各类脉冲功率装置中应用广泛,但放电产生的热等离子体将对电极材料产生烧蚀,烧蚀产物(金属蒸汽、液滴等)也会对开关绝缘造成污染,影响开关工作特性、缩短开关寿命,因而受到特别关注。在过去几十年间,国内外学者针对电极烧蚀机理及其影响因素开展了广泛研究,得到了常见电极材料在不同放电条件下的烧蚀特征;近年来,随着材料科学与诊断技术的进步,电极烧蚀研究集中在新型电极材料与烧蚀表征两方面。为此回顾了不同实验条件下电极烧蚀现象的相关研究,描述了电极烧蚀的基本特征,归纳了影响烧蚀的主要因素,介绍了电极与绝缘子表面烧蚀形貌的测试方法,介绍了电极烧蚀产物表征与分析的实验方法,论述了电极烧蚀对开关工作特性的影响规律。最后,分析并提出了电极烧蚀的一般评估方法,指出了电极烧蚀研究的热点问题和发展方向,对今后继续深入开展该领域的研究工作具有一定借鉴意义。

关键词：气体火花开关电极烧蚀烧蚀形貌烧蚀产物烧蚀评估

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纯水和液氮中金属丝电爆炸与等离子体气泡特性实验研究

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石油学报（石油加工） 2023年第5期39卷 1153-1161页

作者：冯娟白洁袁伟王芝韩若愚北京理工大学机电动态控制重点实验室北京100081 北京理工大学物理学院北京100081

金属丝电爆炸能有效地将电能转化为机械能(冲击波和等离子体气泡),在化石能源开发等领域取得了成功应用。为明确不同液体中金属丝电爆炸等离子体气泡行为,搭建可变环境金属丝电爆炸实验平台与诊断系统,通过改变电容充电电压,获得不同储... 详细信息

金属丝电爆炸能有效地将电能转化为机械能(冲击波和等离子体气泡),在化石能源开发等领域取得了成功应用。为明确不同液体中金属丝电爆炸等离子体气泡行为,搭建可变环境金属丝电爆炸实验平台与诊断系统,通过改变电容充电电压,获得不同储能下kA量级和μs时间尺度的脉冲电流,驱动直径为50μm的铜丝电爆炸。通过测量负载电压、回路电流以及拍摄高速阴影图像,对放电瞬态过程进行诊断和分析。结果表明:不同系统储能或负载规格下,液体中金属丝电爆炸存在非周期型放电、周期型放电以及电流暂停放电3种模式;与纯水(蒸馏水)介质相比,液氮中电爆炸具有更高的电压峰值(平均高约6%)、功率峰值(平均高约14%)。纯水中等离子体气泡脉动过程受系统储能和负载规格影响,系统储能从2 J增大至10 J时,气泡最大径向半径从约9.4 mm增大至约18.6 mm,第一脉动周期从约1.6 ms增长至约2.6 ms,气泡能量从约0.4 J增大至约2.3 J,气泡能量效率相对稳定,为18%~25%;相同储能下增加金属丝长度,最大径向半径逐渐缩短。储能2.5 J下,液氮气泡第一脉动周期比纯水中长约0.6 ms,最大径向半径约为纯水中气泡的1.17倍,在气泡收缩阶段,液氮气泡收缩速度慢,最小收缩半径约为纯水中气泡的1.53倍。

关键词：金属丝电爆炸冲击波等离子体气泡脉冲放电液相放电

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水中电爆炸放电通道特性0维数值模拟

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高电压技术 2014年第10期40卷 3112-3118页

作者：晁攸闯韩若愚李兴文吴坚邱爱慈西安交通大学电力设备与电气绝缘国家重点实验室西安710049

为研究水中金属丝电爆炸现象的物理过程,建立了一种简单、易于工程应用的描述水中金属丝电爆炸放电通道等离子体特性的数值模拟方法。该方法基于理想流体力学方程组,采用非连续传播理论描述放电通道与水的作用过程,金属等离子体电导率... 详细信息

为研究水中金属丝电爆炸现象的物理过程,建立了一种简单、易于工程应用的描述水中金属丝电爆炸放电通道等离子体特性的数值模拟方法。该方法基于理想流体力学方程组,采用非连续传播理论描述放电通道与水的作用过程,金属等离子体电导率采用美国Sandia国家实验室数据,状态方程采用理想气体状态方程,依据Tucker电阻率-比作用量模型与Sariksov 0维热力学模型估算等离子体通道初始状态。以已有实验数据作为输入条件进行了计算,结果表明:所提出模型的计算结果与文献实验结果、磁流体力学模型计算结果一致性较好;计算得到电爆炸过程形成的等离子体放电通道压强、温度、膨胀速度分别可达6 GPa、3 eV、1 100 m/s。

关键词：水中电爆炸非连续传播理论等离子体放电通道电导率状态方程数值模拟

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AI-Based Advanced Approaches and Dry Eye Disease Detection Based on Multi-Source Evidence:Cases,Applications,Issues,and Future Directions

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Big Data Mining and Analytics 2024年第2期7卷 445-484页

作者： Mini han Wang Lumin Xing Yi Pan Feng Gu Junbin Fang Xiangrong Yu Chi Pui Pang Kelvin Kam-Lung Chong Carol Yim-Lui Cheung Xulin Liao Xiaoxiao Fang Jie Yang ruoyu Zhou Xiaoshu Zhou Fengling Wang Wenjian Liu Zhuhai People’s Hospital(Zhuhai Hospital Affiliated with Jinan University/The First Affiliated Hospital of Faculty of Medicine Macao University of Science and Technology) Zhuhai 519000China Department of Ophthalmology and Visual Sciences The Chinese University of Hong KongHong Kong 999077China Faculty of Data Science City University of MacaoMacao 999078China Zhuhai Institute of Advanced Technology Chinese Academy of Sciences Zhuhai 519000China Perspective Technology Group Zhuhai 519000China First Affiliated Hospital of Shandong First Medical University Shandong Provincial Qianfoshan Hospital Jinan 250000China Shenzhen Institute of Advanced Technology Chinese Academy of SciencesShenzhen 518000China College of Staten Island The City University of New YorkNY 10314USA Department of Optoelectronic Engineering Jinan UniversityGuangzhou 510000China Zhuhai Aier Eye Hospital Zhuhai 519000China College of Artificial Intelligence Chongqing Industry and Trade PolytechnicChongqing 400000China Centre for Science and Technology Exchange and Cooperation between China and Portuguese-Speaking Countries Zhuhai 519000China School of Artificial Intelligence Hezhou UniversityHezhou 542899China

This study explores the potential of Artificial Intelligence(AI)in early screening and prognosis of Dry Eye Disease(DED),aiming to enhance the accuracy of therapeutic approaches for eye-care *** the promising opportunities,challenges such as diverse diagnostic evidence,complex etiology,and interdisciplinary knowledge integration impede the interpretability,reliability,and applicability of AI-based DED detection *** research conducts a comprehensive review of datasets,diagnostic evidence,and standards,as well as advanced algorithms in AI-based DED detection over the past five *** DED diagnostic methods are categorized into three groups based on their relationship with AI techniques:(1)those with ground truth and/or comparable standards,(2)potential AI-based methods with significant advantages,and(3)supplementary methods for AI-based DED *** study proposes suggested DED detection standards,the combination of multiple diagnostic evidence,and future research directions to guide further ***,the research contributes to the advancement of ophthalmic disease detection by providing insights into knowledge foundations,advanced methods,challenges,and potential future perspectives,emphasizing the significant role of AI in both academic and practical aspects of ophthalmology.

关键词： Artificial Intelligence(AI) ophthalmology Dry Eye Disease(DED)detection multi-source evidence

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大电流气体火花开关聚四氟乙烯绝缘子绝缘劣化产物分析

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电工技术学报 2018年第2期33卷 459-466页

作者：吴佳玮韩若愚周海滨丁卫东邱爱慈电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学) 西安710049

开关自击穿放电过程中高温电弧等离子体将对电极材料产生不可避免的烧蚀作用,电极熔融、喷溅并在高温大电弧作用下与绝缘子材料、绝缘气体等发生一系列复杂多变的化学反应,生成烧蚀产物附着于绝缘子表面,造成绝缘性能降低乃至失效。针... 详细信息

开关自击穿放电过程中高温电弧等离子体将对电极材料产生不可避免的烧蚀作用,电极熔融、喷溅并在高温大电弧作用下与绝缘子材料、绝缘气体等发生一系列复杂多变的化学反应,生成烧蚀产物附着于绝缘子表面,造成绝缘性能降低乃至失效。针对聚四氟乙烯绝缘子材料在大电流气体火花开关中满足长寿命要求条件下,共计进行20 000次自击穿放电实验,主要采用X射线光电子能谱仪与气相色谱仪作为检测手段,研究自击穿放电过程中固态与气态烧蚀产物的化学成分研究。研究表明:阳极、阴极绝缘子烧蚀产物成分相近;绝缘子内、外表面固态烧蚀产物的化学成分近似而含量却大不同;阳极与阴极绝缘子内外表面均损失大量氟元素,绝缘子外表面氟元素损失更为剧烈;气态产物中可检测到四氟化碳气体CF4,虽含量较少但因其强电负性,亦将对开关绝缘性能与工作性能造成较显著影响等。

关键词：脉冲功率技术气体开关等离子体聚四氟乙烯绝缘子 X射线光电子能谱仪

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长寿命铜钨合金气体开关电极的烧蚀形貌

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中国电机工程学报 2017年第8期37卷 2465-2478页

作者：吴佳玮韩若愚丁卫东周海滨邱爱慈电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学) 陕西省西安市710049

研究密闭腔内结构紧凑、长寿命、大通流能力且能重复频率稳定工作的气体开关,对于油气开发中应用的脉冲功率装置意义重大。从工程实际出发,开展了对铜钨电极烧蚀形貌与相关特性的系统研究。搭建了开关实验平台,模拟实际工程中开关的变... 详细信息

研究密闭腔内结构紧凑、长寿命、大通流能力且能重复频率稳定工作的气体开关,对于油气开发中应用的脉冲功率装置意义重大。从工程实际出发,开展了对铜钨电极烧蚀形貌与相关特性的系统研究。搭建了开关实验平台,模拟实际工程中开关的变化过程。通过接触式非球面测量仪、共聚焦显微镜等设备完成对不同寿命阶段电极表面形貌的观测,得到表面轮廓线、平面显微图像,以及3维重建模型等数据,定量表述电极表面烧蚀形貌。结果表明,随着累计转移电荷量的增加,阳极、阴极的表面粗糙度均明显增加,且边缘区较中心区具有更高的粗糙度;对于同一区域,阴极都具有更高的粗糙度;20000次自击穿放电后,表面粗糙度增加至7.752?m(阴极,边缘)与5.573?m(阳极,边缘)。总体而言,阴极较阳极烧蚀更为严重,多次放电后表面形貌复杂,难以用简单模型描述。该研究是对传统气体开关技术的重要补充,具有相当的科研价值,同时也对油气开发等工业应用实际具有重要借鉴意义。

关键词：二电极开关铜钨合金电极烧蚀共聚焦显微镜页岩气开发

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Influence of the pulse polarity on micro-hollow cathode helium plasma jet

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Plasma Science and Technology 2023年第7期25卷 54-60页

作者：李嘉欣段正超何锋韩若愚欧阳吉庭 School of Physics Beijing Institute of TechnologyBeijing 100081People’s Republic of China

Helium plasma jets generated by micro-hollow cathode discharge(MHCD) with the squarewave power source of different polarities are investigated in this work. The effects of positive and negative polarity pulses on the MHCD and plasma jet were compared, and the time-resolved optical emission spectra of excited species(N_(2)^(+) and O) were studied. The results confirm that the electric field is a key factor for the propagation of the jet during the rising edge of the positive current pulse, while the gas expansion is mainly important for the jet propagation during the current stable phase. The time-resolved spectra show that the generation of specie O in the jetdriven by the electric field is more efficient.

关键词： plasma jet micro-hollow cathode positive-and negative-polarity pulses time-resolved emission spectra

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