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Anionic covalent organic framework electrolyte with tailored ion channels for high-areal-capacity solid-state lithium metal battery

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Science China Chemistry 2024年

作者： xu zhuang Yangdan Hui Yangyang Feng Jiajie Chen Junlan Chen Yaobing Wang College of Chemistry Institute of Molecular Engineering Plus Fuzhou University CAS Key Laboratory of Design and Assembly of Functional Nanostructures and Fujian Provincial Key Laboratory of NanomaterialsState Key Laboratory of Structural Chemistry Fujian Institute of Research on the Structure of Matter Chinese Academy of Sciences Fujian College University of Chinese Academy of Sciences University of Chinese Academy of Sciences Fujian Science and Technology Innovation Laboratory for Optoelectronic Information of China

Covalent organic frameworks（COFs） are an emerging class for solid-state electrolytes due to their ordered and customizable ion transport nanochannels. Although high ionic conductivity(σLi+) and Li+transference number(tLi+) are achieved, the high-arealcapacity solid-state lithium metal battery（LMB） still encountered challenges, which is mainly determined by homogeneous Li+flux through channels and interfaces. Herein, we design a COF coupling anionic skeletons with branched ion-conductive chains（COF-S） as tailored fast ion-transport channels to achieve high-areal-capacity solid-state LMB. Then the dispersed COF-S-based electrolyte is further obtained by incorporating ethoxylated trimethylolpropane triacrylate（ETPTA） and LiFSI（ETPTA-COF-S）via in situ light solidification. In this way, the abundant SO-3groups promote Li+adsorption and facilitate axial transport via 1D channels, thus enabling high σLi+of 1.29 mS cm-1and tLi+of 0.83. The branched chains can tailor ion channels to suppress largesize anions transport, disperse and uniform Li+flux, thus leading to high average Coulombic efficiency（CE） up to 98.43 % for100 cycles（～800 h） at 0.5 mA cm-2under the high areal capacity of 2 mAh cm-2. When paired with 2 mAh cm-2LiFePO4（LFP）cathode and thin Li anode of 20 μm, Li||ETPTA-COF-S||LFP exhibits superior cyclic stability for 80 cycles.

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Investigation on the Novel High-performance Copper/Graphene Composite Conductor for High Power Density Motor

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CES Transactions on Electrical Machines and Systems 2024年第1期8卷 80-85页

作者： Jiaxiao Wang Tingting Zuo Jiangli xue Yadong Ru Yue Wu zhuang xu Yongsheng Liu Zhaoshun Gao Puqi Ning Tao Fan xuhui Wen Li Han Liye Xiao Shanghai University of Electric Power Shanghai 200090Chinaand the Institute of Electrical EngineeringChinese Academy of SciencesShanghai 200090China the Institute of Electrical Engineering Chinese Academy of SciencesBeijing 100190China with Shanghai University of Electric Power Shanghai 200090China

High-performance Cu/Graphene composite wire synergistically strengthened by nano Cr_(3)C_(2) phase was directly synthesized via hot press sintering followed by severe cold plastic deformation, using liquid paraffin and CuCr alloy powder as the raw materials. Since graphene is in situ formed under the catalysis of copper powder during the sintering process, the problem that graphene is easy to agglomerate and difficult to disperse uniformly in the copper matrix has been solved. The nano Cr_(3)C_(2)-particles nailed at the interface favor to improve the interface bonding. The Cu/Graphene composite possesses high electrical conductivity, hardness, and plasticity. The composite wire exhibits high electrical conductivity of 96.93% IACS, great tensile strength of 488MPa, and excellent resistance to softening. Even after annealing at 400℃ for 1 h, the tensile strength can still reach 268 MPa with a conductivity of about 99.14% *** wire's temperature coefficient of resistance(TCR) is largely reduced to 0.0035/℃ due to the complex structure,which leads the wire to present low resistivity at higher temperatures. Such Cu/Graphene composite wire with excellent comprehensive performance has a good application prospect in high-power density motors.

关键词： Cu/Graphene composite Mechanical properties Electrical property Microstructure Temperature coefficient of resistance

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Culture Enriches a Better Life in the New Era

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China & The World Cultural Exchange 2024年第2期 45-48页

作者： Zhou Wei xu zhuang Yang Zhanfei 不详

In 2023,the building of a strong cultural country made solid progress,and constantly met the new spiritual and cultural requirements of the people,achieving in adding passion,substantiality and implications to the hap... 详细信息

关键词： adding constantly spirit

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The RNA binding protein EHD6 recruits the m^(6)A reader YTH07 and sequesters OsCOL4 mRNA into phase-separated ribonucleoprotein condensates to promote rice flowering

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Molecular Plant 2024年第6期17卷 935-954页

作者： Song Cui Peizhe Song Chaolong Wang Saihua Chen Benyuan Hao zhuang xu Liang Cai xu Chen Shanshan Zhu Xiangchao Gan Hui Dong Yuan Hu Liang Zhou Haigang Hou Yunlu Tian Xi Liu Liangming Chen Shijia Liu Ling Jiang Haiyang Wang Guifang Jia Shirong Zhou Jianmin Wan State Key Laboratory for Crop Genetics&Germplasm Enhancement and Utilization Zhongshan Biological Breeding LaboratoryNational Observation and Research Station of Rice Germplasm ResourcesNanjing Agricultural UniversityNanjing 210095China State Key Laboratory for Crop Gene Resources and Breeding Institute of Crop ScienceChinese Academy of Agricultural SciencesBeijing 100081China Synthetic and Functional Biomolecules Center Beijing National Laboratory for Molecular SciencesKey Laboratory of Bioorganic Chemistry and Molecular Engineering of Ministry of EducationCollege of Chemistry and Molecular EngineeringPeking-Tsinghua Center for Life SciencesBeijing Advanced Center of RNA BiologyPeking UniversityBeijingChina Jiangsu Key Laboratory of Crop Genomics and Molecular Breeding Agricultural College of Yangzhou UniversityYangzhou 225009China Max Planck Institute for Plant Breeding Research Carl-von-Linne´-Weg 1050829 KolnGermany

N6-Methyladenosine(m^(6)A)is one of the most abundant modifications of eukaryotic mRNA,but its comprehensive biological functionality remains further *** this study,we identified and characterized a new flowering-promoting gene,EARLY HEADING DATE6(EHD6),in ***6 encodes an RNA recognition motif(RRM)-containing RNA binding protein that is localized in the non-membranous cytoplasm ribonucleoprotein(RNP)granules and can bind both m^(6)A-modified RNA and unmodified RNA *** found that EHD6 can physically interact with YTH07,a YTH(YT521-B homology)domain-containing m^(6)A *** showed that their interaction enhances the binding of an m^(6)A-modified RNA and triggers relocation of a portion of YTH07 from the cytoplasm into RNP granules through phase-separated *** these condensates,the mRNA of a rice flowering repressor,CONSTANS-like 4(OsCOL4),becomes sequestered,leading to a reduction in its protein abundance and thus accelerated flowering through the Early heading date 1 *** together,these results not only shed new light on the molecular mechanism of efficient m^(6)A recognition by the collaboration between an RNA binding protein and YTH family m^(6)A reader,but also uncover the potential for m^(6)A-mediated translation regulation through phaseseparated ribonucleoprotein condensation in rice.

关键词： N6-methyladenosine m^(6)A EHD6 YTH domain-containing protein phase separation heading date

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电解水制高压氢气——技术挑战与研究进展

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储能科学与技术 2024年第2期13卷 626-633页

作者：韩宁宁许壮何广利国能粤电台山发电有限公司广东江门529228 北京低碳清洁能源研究院氢能(氨能)技术研究中心北京102299

利用可再生能源电解水制氢替代化石燃料用于交通和工业领域是实现碳减排的重要技术路径,电解水制取高压氢气有利于简化氢能供应链工艺从而减少压缩机等设备投入,同时,利用电化学等温压缩减小综合能耗,对于降低可再生能源制氢综合成本具... 详细信息

利用可再生能源电解水制氢替代化石燃料用于交通和工业领域是实现碳减排的重要技术路径,电解水制取高压氢气有利于简化氢能供应链工艺从而减少压缩机等设备投入,同时,利用电化学等温压缩减小综合能耗,对于降低可再生能源制氢综合成本具有重要意义。电解水制氢压力提高导致电解槽气密性和材料耐氢蚀要求提高,工作状态下更易发生氢氧互混导致氧中氢浓度增加以及电流效率下降,面临技术挑战。本文综述了质子交换膜电解水和碱性电解水两种技术路线在制取高压氢气方面的研究进展,开发高强度、低渗漏、高电导的隔膜材料以及适应隔膜溶胀形变的耐高压密封结构是差压式质子交换膜电解水实现高性能和高可靠性的关键,研发氢氧互混管理新工艺及过程控制技术是实现碱性电解水安全制取高压氢气的关键。

关键词：电解制氢高压膜过程控制安全

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习近平总书记这样擘画教育强国建设

教育国际交流

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教育国际交流 2024年第5期 5-6页

作者：徐壮新华社

全国教育大会9月9日至10日在北京召开。习近平总书记出席大会并发表重要讲话。牢牢把握教育的政治属性、人民属性、战略属性,习近平总书记在重要讲话中系统阐释了教育强国的科学内涵和基本路径,首次提出教育强国的六大特质,深刻阐述了... 详细信息

全国教育大会9月9日至10日在北京召开。习近平总书记出席大会并发表重要讲话。牢牢把握教育的政治属性、人民属性、战略属性,习近平总书记在重要讲话中系统阐释了教育强国的科学内涵和基本路径,首次提出教育强国的六大特质,深刻阐述了教育强国建设要正确处理好的五个重大关系,系统部署了全面推进教育强国建设的五方面战略任务和重大举措,发出“朝着建成教育强国战略目标扎实迈进”的号召。

关键词：教育强国强国战略政治属性重大举措基本路径习近平总书记系统阐释科学内涵

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基于采样点优化RRT算法的机械臂路径规划

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控制与决策 2024年第8期39卷 2597-2604页

作者：陈丹谭钦徐哲壮福州大学电气工程与自动化学院福州350108

针对基于随机采样的RRT机械臂路径规划算法在全局工作空间下采样效率低、随机性强等问题,提出一种基于采样点优化RRT算法的机械臂路径规划算法.相对于全局工作空间采样,优化算法首先基于非障碍物空间生成随机采样点,以降低算法碰撞检测... 详细信息

针对基于随机采样的RRT机械臂路径规划算法在全局工作空间下采样效率低、随机性强等问题,提出一种基于采样点优化RRT算法的机械臂路径规划算法.相对于全局工作空间采样,优化算法首先基于非障碍物空间生成随机采样点,以降低算法碰撞检测概率与冗余节点的生成,再结合一定概率的人工势场法产生启发式采样点,使得机械臂臂体于路径规划采样过程中既能保证随机采样的概率完备,又能使采样点更具目标导向性.其次,为使得路径更加简洁平滑,使用冗余节点删除策略剔除路径中的冗余节点来优化最终路径.最后在二维、三维的仿真环境中对优化算法进行对比实验分析,以验证算法在随机采样路径规划算法中的良好性能,并在IRB 1200-7/0.7机械臂上进行避障规划算法实验.仿真和实验结果都表明,所提出的算法在机械臂路径规划中可以获得更高的规划效率和更优的路径.

关键词：快速随机搜索树非障碍物空间采样人工势场法启发式采样采样点优化机械臂运动规划

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氢能重载列车加氢站工艺优化研究

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现代化工 2024年第6期44卷 204-208,212页

作者：刘玮王东贾飞田翔宇刘梓壮许壮国华能源投资有限公司北京100007 国华巴彦淖尔(乌拉特中旗)风电有限公司内蒙古巴彦淖尔015399 北京低碳清洁能源研究院北京102299

针对重载列车的大容量储氢特点,研究了加氢站配置对加注性能的影响。利用动态工艺建模实现了加氢站的高精度仿真,研究了加氢站加注性能影响规律。结果表明,当管束车压力较低时,加氢站加注能力显著下降,通过提升压缩机排量和增加站内储... 详细信息

针对重载列车的大容量储氢特点,研究了加氢站配置对加注性能的影响。利用动态工艺建模实现了加氢站的高精度仿真,研究了加氢站加注性能影响规律。结果表明,当管束车压力较低时,加氢站加注能力显著下降,通过提升压缩机排量和增加站内储氢量能够提升加氢站加注能力。对比研究了4类加氢站配置,结果表明,当采用压缩机排量500 m^(3)/h、各级储氢水容积5 m^(3)和压缩机排量1000 m^(3)/h、各级储氢水容积3 m^(3)的2类配置时,加氢站的加注性能接近,可满足储氢量150、65 kg的重载列车分别在50、20 min内加满。

关键词：氢能重载列车加氢站工艺优化

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泡沫镍原位生长普鲁士蓝类似物构筑镍铁双金属氧化物催化剂的氧析出反应性能研究

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低碳化学与化工 2024年第5期49卷 105-111页

作者：韩宁宁许壮何广利国能粤电台山发电有限公司广东江门529228 北京低碳清洁能源研究院氢能(氨能)技术研究中心北京102299

开发高性能、低成本的氧析出反应(OER)催化剂对促进电解水制氢降低电耗、提高经济性具有重要意义。以导电泡沫镍为基底,采用冰水浴法原位生长镍铁普鲁士蓝类似物,氧化制备了镍铁双金属氧化物催化剂。分别采用X射线衍射、扫描电镜、高分... 详细信息

开发高性能、低成本的氧析出反应(OER)催化剂对促进电解水制氢降低电耗、提高经济性具有重要意义。以导电泡沫镍为基底,采用冰水浴法原位生长镍铁普鲁士蓝类似物,氧化制备了镍铁双金属氧化物催化剂。分别采用X射线衍射、扫描电镜、高分辨率透射电镜和X射线光电子能谱方法对催化剂的物相组成、微观形貌和表面化学状态进行了表征,并采用电化学测试表征了催化剂的OER催化性能。结果表明,当氧化温度为200℃、氧化时间为2 h时,制备的催化剂中镍铁双金属氧化物高度分散在泡沫镍基底上,纳米颗粒最小,平均粒径为71 nm,可暴露的催化反应活性位点多,表现出最优的OER催化性能。该催化剂在1.0 mol/L的KOH电解液中,电流密度为10 mA/cm^(2)时,过电位仅为272 mV,并在电流密度为100 mA/cm^(2)时稳定运行了40 h,表现出优异的OER电化学稳定性。

关键词：普鲁士蓝类似物镍铁双金属氧化物催化剂析氧反应碱性电解水

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基于相模变换的柔性直流电网短路故障电流计算

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电力工程技术 2024年第5期43卷 247-255页

作者：王泰基张坤许壮郭彦勋国能神东煤炭集团有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017209 许继电气股份有限公司河南许昌461000 郑州大学电气与信息工程学院河南郑州450001

精确的短路故障电流计算对柔性直流电网的器件选型、参数设计以及继电保护研究十分重要。针对现有短路故障电流计算方法未充分考虑直流线路极间耦合的问题,文中提出一种基于相模变换的柔性直流电网短路故障电流计算方法。首先,建立换流... 详细信息

精确的短路故障电流计算对柔性直流电网的器件选型、参数设计以及继电保护研究十分重要。针对现有短路故障电流计算方法未充分考虑直流线路极间耦合的问题,文中提出一种基于相模变换的柔性直流电网短路故障电流计算方法。首先,建立换流站与直流线路的故障等值模型;然后,利用相模变换实现柔性直流电网正极与负极的电气解耦,并获取柔性直流电网在模域内的节点阻抗矩阵;接着,结合柔性直流电网的故障边界条件,计算出柔性直流电网短路故障电流的复频域值,并利用矢量拟合得到故障电流的时域值;最后,利用PSCAD/EMTDC仿真验证所提故障电流计算方法的有效性。仿真分析结果表明,在直流电网发生故障且换流站尚未过流闭锁期间,所提故障电流计算方法能够精准描述直流故障电流的变化规律。

关键词：柔性直流电网故障电流计算换流站相模变换故障边界条件故障等值模型

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