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火焰喷雾热解制备锂离子电池三元正极材料研究进展

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化工进展 2024年第2期43卷 971-983页

作者：陈国徽王君雷李世龙李金宇徐运飞罗俊潇王昆天津大学先进内燃动力全国重点实验室天津300072

电化学储能技术的发展与电动汽车的大规模应用可有效降低碳排放;锂离子电池能量密度高,循环寿命长,是锂电储能技术与电动汽车的核心部件,其容量的提升主要受到正极材料的限制;锂离子电池三元正极材料具有污染小、成本低、性能高、容量... 详细信息

电化学储能技术的发展与电动汽车的大规模应用可有效降低碳排放;锂离子电池能量密度高,循环寿命长,是锂电储能技术与电动汽车的核心部件,其容量的提升主要受到正极材料的限制;锂离子电池三元正极材料具有污染小、成本低、性能高、容量大等方面的优点。传统液相法和高温固相法制备三元正极材料步骤烦琐、耗时长,不利于工业放大;火焰喷雾热解方法(flame spray pyrolysis,FSP)可一步制备三元正极材料,合成效率高,合成过程中无废液产生,对环境友好且易于工业化放大生产,近年来受到广泛关注。本文综述了近几年FSP方法制备三元正极材料的研究进展,首先简要介绍了FSP的发展简史、基本原理、典型装置和主要优势,其次展开分析了前体溶液组成、温度条件以及退火条件等制备条件对三元正极材料组成、结构、微观形貌以及电化学性能的影响,然后简述了FSP在三元正极材料改性和沉积技术方面的最新研究进展,最后展望了FSP制备三元正极材料的未来发展趋势。

关键词：火焰喷雾热解锂离子电池三元正极材料电化学性能

典型引调水受水流域氮时空分布特征及硝酸盐来源解析--以汾河水库上游流域为例

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中国环境科学 2024年第7期44卷 3823-3831页

作者：杨晓宇孙晖王岩张峰王朝旭柴嘉琳郑佳效太原理工大学环境科学与工程学院山西晋中030600 山西省污水高效治理技术创新中心山西太原030000 山西晋环科源环境资源科技有限公司山西太原030000

对万家寨引黄水受水区汾河水库上游流域氮时空分布特征进行了考察,识别了其硝酸盐来源,并针对引黄水对本流域的影响进行了分析.结果表明:流域各县四季TN浓度均值为3.67mg/L,TN中NO_(3)--N平均占比>70%;空间上,宁武县TN浓度均值最高,沿... 详细信息

对万家寨引黄水受水区汾河水库上游流域氮时空分布特征进行了考察,识别了其硝酸盐来源,并针对引黄水对本流域的影响进行了分析.结果表明:流域各县四季TN浓度均值为3.67mg/L,TN中NO_(3)--N平均占比>70%;空间上,宁武县TN浓度均值最高,沿程逐渐降低;时间上,秋、冬季TN浓度较高,夏季较低,调水期引黄水所携带的氮是流域内氮的最主要来源.定性分析发现各污染源的混合过程是影响氮迁移的主要因素.经MixSIAR模型定量计算,各类来源对NO_(3)--N的平均贡献率由大到小依次是散排及点源污水(39.3%)>牲畜粪便(18.7%)>化学肥料(18.2%)>土壤有机氮(17.7%)>大气氮沉降(6.1%).引黄水中,秋季散排及点源污水、春季化学肥料的硝酸盐贡献率明显高于本地支流,引黄水对汇入口下游干流断面硝酸盐来源影响较大.

关键词：硝酸盐汾河水库上游流域氮氧同位素引黄水 MixSIAR模型来源解析

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废旧磷酸铁锂粉料综合回收中试研究

化工学报 2024年第6期75卷 2353-2361页

作者：江洋彭长宏陈伟周豪马忠彬李洪博邱在容张国鹏周康根中南大学冶金与环境学院湖南长沙410083 智亮新材料股份有限公司广西南宁530300

为研究废旧磷酸铁锂粉料(LFP/C)经高温煅烧-中和沉淀除杂后实现电池级磷酸铁和碳酸锂综合回收的效能,以氟/铝含量较高的废旧LFP/C为对象,构建了年处理规模为500 t的中试平台,从工艺稳定性、产品性能表征、初步经济评估及二次废渣再利用... 详细信息

为研究废旧磷酸铁锂粉料(LFP/C)经高温煅烧-中和沉淀除杂后实现电池级磷酸铁和碳酸锂综合回收的效能,以氟/铝含量较高的废旧LFP/C为对象,构建了年处理规模为500 t的中试平台,从工艺稳定性、产品性能表征、初步经济评估及二次废渣再利用等角度进行研究。结果显示,通过此法可实现高于85.63%铝去除和94.70%钛去除,除铝液中铁铝质量比由203增加至1077,为废旧LFP/C综合回收奠定基础。所制备的FePO_(4)及Li_(2)CO_(3)符合电池级标准,再生的LFP/C正极材料在0.1 C条件下首次充放电库仑效率可达95.2%,1 C条件下经过250圈循环后容量保持率达97.1%,展现出较好的电化学性能。此外,经济评估进一步凸显了该工艺在经济和环境效益方面的优越性。

关键词：废旧磷酸铁锂前体电化学性能中试规模经济分析

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全通道有效磁流变减振器的自适应分段准静态建模

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振动与冲击 2024年第12期43卷 212-220,259页

作者：顾三宝李以农吴欢郑玲重庆大学机械与运载工程学院重庆400030

全通道有效磁流变减振器(magnetorheological damper,MRD)阻尼通道中磁流变液的剪切屈服应力会随位置的变化而变化,在MRD结构设计阶段,常采用准静态模型来表示MRD结构尺寸与阻尼力的关系,并预测减振器的输出阻尼力。传统准静态模型通常... 详细信息

全通道有效磁流变减振器(magnetorheological damper,MRD)阻尼通道中磁流变液的剪切屈服应力会随位置的变化而变化,在MRD结构设计阶段,常采用准静态模型来表示MRD结构尺寸与阻尼力的关系,并预测减振器的输出阻尼力。传统准静态模型通常假设磁流变液在阻尼通道内的剪切屈服应力处处相等,模型精度低且不符合全通道有效MRD磁路特点。基于上述问题,提出了一种新型自适应分段准静态建模方法,考虑了磁流变液剪切屈服应力随阻尼通道位置的变化关系,对阻尼通道的磁场强度先采用整体低阶拟合,根据设置的误差阈值对低阶拟合结果进行0/1状态划分,再完成分段拟合。以两款不同结构的全通道有效MRD为研究对象,通过电磁有限元仿真分析了全通道有效MRD的磁路特点并建立新型准静态模型,最后通过阻尼特性测试试验,验证了该新型准静态模型的合理性与精度。

关键词：磁流变减振器(MRD) 全通道有效准静态模型自适应分段

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地质样品铊同位素分析预处理方法优化

岩矿测试 2024年第2期43卷 213-223页

作者：柒锦捷余红霞徐庆鸿袁永海杨锋张惠评桂林理工大学地球科学学院广西桂林541006 桂林理工大学广西隐伏金属矿产勘查重点实验室广西桂林541006

铊同位素体系可以示踪天体演化、古环境变化、矿床成因及污染物迁移等地质过程。然而,目前用于铊同位素分析的样品消解和离子交换方法耗时较长,往往需要两周甚至更久;为了提高化学前处理效率,本文采用微波消解法分解样品,以AG1-X8阴离... 详细信息

铊同位素体系可以示踪天体演化、古环境变化、矿床成因及污染物迁移等地质过程。然而,目前用于铊同位素分析的样品消解和离子交换方法耗时较长,往往需要两周甚至更久;为了提高化学前处理效率,本文采用微波消解法分解样品,以AG1-X8阴离子交换树脂纯化铊,采用多接收器电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)测试,仪器的质量歧视用铅同位素标准溶液(NIST SRM981)校正。通过考察消解条件、淋洗曲线和基质效应,结果表明:采用微波消解法,在2mL硝酸-2mL氢氟酸-0.5mL高氯酸的混合酸体系中选用适当的消解程序可以将0.2g土壤标准物质GBW07406消解完全,总耗时不超过2h;利用AG1-X8树脂,上样后,依次以2mL 2mol/L硝酸-1%溴水淋洗6次、2mL超纯水淋洗1次和2mL 0.1mol/L盐酸-6%二氧化硫淋洗5次(收集铊),可有效地纯化铊;常见共存元素的干扰实验结果显示,树脂填充量为2mL时,该淋洗流程所允许上样溶液中含有三价铁和三价铝离子的量分别不应超过2.56mmol和4.90mmol,否则会使铊的回收率降低。将此方法应用于4个地质标准物质中铊同位素比值的测定,ε^(205)TlGSB Tl的精密度(2SD,n=6)均优于0.3;与文献的结果对比显示,标准物质NOD-P-1、GBW07406和GSP-2的ε^(205)Tl差值(ε^(205)Tl_(NIST 997)-ε^(205)Tl_(GSB Tl))均为0.8,NOD-A-1的ε^(205)Tl差值为0.7,说明方法具有较好的准确性;此外,可以估算标准物质GSB 04-1758-2004相对于NIST 997的ε^(205)Tl值应约等于0.8。

关键词：硝酸-氢氟酸-高氯酸微波消解 AG1-X8阴离子交换树脂铊同位素组成多接收器电感耦合等离子体质谱法

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聚四氟乙烯掺杂对弹性基摩擦纳米发电机输出性能的影响

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高分子材料科学与工程 2024年第1期40卷 131-141页

作者：高晓波郭锋陈宝东邢方静孙武亮高伟内蒙古工业大学材料科学与工程学院内蒙古呼和浩特010051 中国科学院北京纳米能源与系统研究所北京101400 中国科学院大学纳米科学与技术学院北京100049

弹性摩擦纳米发电机可以将弹性形变的机械能转换为电能,但是弹性材料在发生弹性变形时由于其接触面积减小等原因,导致电输出性能降低,而弹性摩擦纳米发电机被认为是弹性能量收集与输出装置的理想模式。文中采用常规自然发泡的方法制备... 详细信息

弹性摩擦纳米发电机可以将弹性形变的机械能转换为电能,但是弹性材料在发生弹性变形时由于其接触面积减小等原因,导致电输出性能降低,而弹性摩擦纳米发电机被认为是弹性能量收集与输出装置的理想模式。文中采用常规自然发泡的方法制备出弹性多孔聚氨酯摩擦电材料,并通过均匀和梯度掺杂的方式掺入介电材料聚四氟乙烯来提升电输出性能。聚醚多元醇和异氰酸酯比例为2:1且聚四氟乙烯掺杂含量为3%时,均匀掺杂弹性多孔摩擦纳米发电机的转移电荷量、开路电压和短路电流达到最大值52 nC,133.6 V和1.3μA;梯度比例为3:1时,在相同条件下,梯度掺杂弹性多孔摩擦纳米发电机的转移电荷量,开路电压和短路电流较均匀掺杂弹性多孔摩擦纳米发电机分别提升了32.65%,33.33%和9%。通过有限元电势分布模拟和相互作用电动力学理论推导,验证了梯度掺杂较均匀掺杂的摩擦纳米发电机电输出性能有较强的提升作用。为弹性多孔聚氨酯摩擦电材料的设计与制备提供了新思路。

关键词：聚四氟乙烯聚氨酯摩擦纳米发电机能量收集

南江禾楼舞之踪:粤桂海上丝绸之路与瑶族“禾”记忆互文考究

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广西民族研究 2024年第2期 114-122页

作者：陈俊宇苏州大学政治与公共管理学院江苏苏州215123

禾楼舞作为南江文化的“活化石”,是国家级非物质文化遗产,禾楼舞展示了瑶族曾在南江流域繁衍生息的历史,也书写了包括瑶族在内的众多族群,对粤西乃至岭南所形成的多民族聚居区发展和演化作出了突出贡献。禾楼舞是南江禾神崇拜重要的文... 详细信息

禾楼舞作为南江文化的“活化石”,是国家级非物质文化遗产,禾楼舞展示了瑶族曾在南江流域繁衍生息的历史,也书写了包括瑶族在内的众多族群,对粤西乃至岭南所形成的多民族聚居区发展和演化作出了突出贡献。禾楼舞是南江禾神崇拜重要的文化表征,也是在粤桂海上丝绸之路下,南江族群演进的重要遗存。为考究禾楼舞中的禾神踪迹,试从南江瑶族的生活史志、与瑶族“禾”记忆等方面的考究,以瑶族禾神探究南江禾神的图貌,探究禾楼舞在多元族群的文化符号中南江瑶族的生存印迹,这不仅对于禾楼舞的传承和发扬有着重要的作用,而且在粤桂海上丝绸之路视域下对禾楼舞的考究,对多民族交往交流交融的历史研究也具有重大的现实意义。

关键词：禾楼舞瑶族互文禾花仙子粤桂海上丝绸之路

基于改进YOLOv7-ByteTrack的干制哈密大枣缺陷检测与计数系统

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农业工程学报 2024年第3期40卷 303-312页

作者：刘鑫马本学李玉洁陈金成喻国威石河子大学机械电气工程学院石河子832003 农业农村部西北农业装备重点实验室石河子832003 现代农业机械兵团重点实验室石河子832003 新疆农垦科学院机械装备研究所石河子832000

针对目前无法同时对随机多列排布干制哈密大枣进行快速缺陷检测和统计计数问题,该研究设计了一款干制哈密大枣在线检测与计数系统。以干制哈密大枣为研究对象,利用工业相机拍摄传送带上随机排列的多类别缺陷干制哈密大枣视频为数据源,... 详细信息

针对目前无法同时对随机多列排布干制哈密大枣进行快速缺陷检测和统计计数问题,该研究设计了一款干制哈密大枣在线检测与计数系统。以干制哈密大枣为研究对象,利用工业相机拍摄传送带上随机排列的多类别缺陷干制哈密大枣视频为数据源,采用改进的YOLOv7模型进行干制哈密大枣多类别缺陷检测并将检测结果作为后续多目标跟踪算法的输入;考虑到传送带上干制哈密大枣的外观相似性高以及排列密集等特点,该研究结合ByteTrack多目标跟踪算法的思想,设计了一种多类别干制哈密大枣的画线计数方法,实现了随机排布多类别干制哈密大枣的缺陷检测、准确定位及计数。试验结果表明:1)改进的YOLOv7模型浮点计算量为64.6 G,在干制哈密大枣目标检测数据的测试集上的平均检测精度、召回率、F_(1)平衡分数分别达到了98.03%、93.43%和95.00%,相比YOLOv7模型分别提高了4.40、6.88和7.00个百分点,浮点计算量下降了38.6%;2)基于改进YOLOv7为目标检测器开发的ByteTrack算法计数模型对干制哈密大枣计数的准确率为90.12%。该研究可为干制哈密大枣检测计数和分选分级提供技术支持。

关键词：图像处理目标检测干制哈密大枣多目标跟踪 YOLOv7

场地重金属污染土壤固化及MICP技术研究进展

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环境科学 2024年第5期45卷 2939-2951页

作者：陈玥如高文艳陈虹任薛生国吴川中南大学冶金与环境学院长沙410083 国家重金属污染防治工程技术研究中心长沙410083

冶炼场地土壤重金属污染是亟待解决的重要环境问题.固化修复技术因其修复时间少、成本低、处理效率高已成为污染场地重金属修复的主流技术之一.总结了近10年来有关固化修复场地重金属污染的最新研究进展,从重金属固化修复机制入手,对比... 详细信息

冶炼场地土壤重金属污染是亟待解决的重要环境问题.固化修复技术因其修复时间少、成本低、处理效率高已成为污染场地重金属修复的主流技术之一.总结了近10年来有关固化修复场地重金属污染的最新研究进展,从重金属固化修复机制入手,对比分析了不同固化方式[无机材料固化、有机材料固化、机械球磨和微生物诱导碳酸盐成矿(MICP)]的优缺点及其适用范围.随后,根据文献计量学分析所呈现的研究重点及发展趋势,从MICP在重金属修复中的应用、MICP复合材料在污染场地中的应用和MICP技术应用的影响因素这3个方面对微生物诱导碳酸盐沉淀技术固化场地重金属污染的应用前景及限制因素进行了总结和阐述.最后提出了土壤固化研究的前景和挑战,以期为场地土壤固化技术的未来发展提供借鉴参考.

关键词：重金属土壤修复固化技术污染场地微生物诱导碳酸盐成矿(MICP)