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二维纳米棒结构CoMn_(2)O_(4)/CC电极材料的制备及其电化学性能

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材料工程 2024年第6期52卷 59-68页

作者：刘家宏卢世晨王立奎刘燕红温玉清尚伟桂林理工大学化学与生物工程学院广西电磁化学功能物质重点实验室广西桂林541006

金属氧化物因其高容量、低成本、适于商业化、环保等特点而常被应用于超级电容器电极材料。以Mn-MOF为前驱体,将其置于乙醇中与Co(NO_(3))_(2)进行离子交换和刻蚀反应,然后在空气中热处理,最后在碳布(carbon cloth,CC)基体上得到高度结... 详细信息

金属氧化物因其高容量、低成本、适于商业化、环保等特点而常被应用于超级电容器电极材料。以Mn-MOF为前驱体,将其置于乙醇中与Co(NO_(3))_(2)进行离子交换和刻蚀反应,然后在空气中热处理,最后在碳布(carbon cloth,CC)基体上得到高度结晶的CoMn_(2)O_(4)二维纳米棒结构。对不同Co(NO_(3))_(2)添加量下制备的CoMn_(2)O_(4)/CC和直接热处理得到的Mn_(2)O_(3)/CC进行SEM和XRD分析,并且通过循环伏安测试、恒电流充放电测试和交流阻抗测试等进行电化学性能测试。结果表明:0.3 g Co(NO_(3))_(2)刻蚀后CoMn_(2)O_(4)/CC的母体结构相对保留良好,形成中空的纳米空心结构,热处理后在碳布上原位生长的垂直纳米棒结构均一密集地包裹碳纤维,由于无任何黏合剂的添加,确保较高的力学稳定性和导电性。在1.2 mA·cm^(-2)的电流密度下,电极材料具有809.8 mF·cm^(-2)的面积比电容;在5 mA·cm^(-2)的电流密度下循环5000周次后电容保持率为79.1%,是具有潜在应用前景的一种电极材料。

关键词：超级电容器锰基金属有机骨架衍生物电极材料柔性

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一种采用混合策略的大规模多目标进化算法

计算机学报 2024年第1期47卷 69-89页

作者：谢承旺潘嘉敏郭华王冬梅付世炜华南师范大学数据科学与工程学院广东汕尾516600 南宁师范大学计算机与信息工程学院南宁530100 成都职业技术学院软件学院成都610041

现实中存在大量的大规模多目标优化问题,这些问题所固有的目标函数间冲突性、巨大的搜索空间以及决策变量可能存在的交互等特征对传统的多目标进化算法构成了巨大的挑战.研究者根据此类问题的特点基于不同的视角提出了多种大规模多目标... 详细信息

现实中存在大量的大规模多目标优化问题,这些问题所固有的目标函数间冲突性、巨大的搜索空间以及决策变量可能存在的交互等特征对传统的多目标进化算法构成了巨大的挑战.研究者根据此类问题的特点基于不同的视角提出了多种大规模多目标进化算法,但它们在解题的质量和效率方面尚存较大的提升空间.基于此,提出一种采用混合策略的大规模多目标进化算法LSMOEA/HS.该算法提出的一种黄金分层分组方法将大规模决策变量分成收敛性组和多样性组,然后对收敛性变量组执行基于变量组的相关性检测操作,将收敛性变量组划分成若干更小规模的子组,最后算法采用不同的优化策略分别优化收敛性变量组和多样性变量组以获得最终的解题结果.为验证LSMOEA/HS的有效性,将其与五种新近提出的高效的大规模多目标进化算法一同在决策变量维度为200、500、1000、2000和5000的2-目标和3-目标的LSMOP系列测试实例上进行IGD和HV性能测试,实验结果表明LSMOEA/HS具有显著较优的收敛性和多样性.由此表明,LSMOEA/HS是一种颇具前景的大规模多目标进化算法.

关键词：大规模多目标优化问题变量分组进化算法收敛性多样性大规模多目标进化算法

基于电容自然充电换相的混合式直流断路器设计与仿真

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电工技术学报 2024年第11期39卷 3510-3521页

作者：范兴明李涛张鑫桂林电子科技大学机电工程学院桂林541004

以晶闸管作为主断器件是降低混合式直流断路器造价和技术难度的手段之一,电容电压是此类直流断路器能够顺利开断直流故障的关键影响因素。现有结构中电容大多为预充电型,但预充电方式和电容电压的维持较为复杂。因此,该文提出一种基于... 详细信息

以晶闸管作为主断器件是降低混合式直流断路器造价和技术难度的手段之一,电容电压是此类直流断路器能够顺利开断直流故障的关键影响因素。现有结构中电容大多为预充电型,但预充电方式和电容电压的维持较为复杂。因此,该文提出一种基于电容自然充电换相的混合式直流断路器,利用母线电压与预充电电容的电压差值实现电容的预充电和电容电压的自动维持,从而保证断路器的开断能力。此外该断路器还具备二次开断能力,可以满足极短时间内重复开断的需求。针对所提断路器的工作过程和元器件参数进行了详细的理论推导,基于PSCAD/EMTDC建立单端等效和四端柔性直流电网模型验证了所提结构的适用性。最后与其他方案进行比较,结果表明,所提方案在开断速度、电容预充电方式和二次开断方面具备一定优势。

关键词：混合式直流断路器晶闸管预充电二次开断

最小二乘算法优化及其在锂离子电池参数辨识中的应用

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电工技术学报 2024年第5期39卷 1577-1588页

作者：范兴明封浩张鑫桂林电子科技大学机电工程学院桂林541004

传统最小二乘法(LS)用于锂离子电池模型在线参数辨识精度低,通过带遗忘因子递推最小二乘算法能够有效地提高辨识精度,但固定的遗忘因子影响模型动态特性。遗忘因子的自适应处理能提高算法对动态系统的参数辨识能力,而目前的自适应方法... 详细信息

传统最小二乘法(LS)用于锂离子电池模型在线参数辨识精度低,通过带遗忘因子递推最小二乘算法能够有效地提高辨识精度,但固定的遗忘因子影响模型动态特性。遗忘因子的自适应处理能提高算法对动态系统的参数辨识能力,而目前的自适应方法容易忽略模型参数的稳定性,同时方法待定系数范围较大且难以确认。为了得到高精度且稳定性良好的模型参数,该文设计了一种精度和稳定性兼优且更简单的自适应遗忘因子递推最小二乘(AFFRLS)改进方法,并与其他AFFRLS、可变遗忘因子递推最小二乘(VFFRLS)进行仿真对比分析。结果表明,改进的AFFRLS能够在模型精度和参数稳定性取得更好的平衡,且对不同的在线工况具有良好的适用性。

关键词：锂离子电池模型参数辨识最小二乘法自适应遗忘因子

碱-热条件下膨润土缓冲材料导热系数演化及微观特征

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岩土工程学报 2024年第7期46卷 1408-1417页

作者：曾召田林铭宇孙德安曹珊珊车东泽梁珍桂林理工大学广西岩土力学与工程重点实验室广西桂林541004 上海大学土木工程系上海200444

碱-热条件下膨润土缓冲层材料的导热性能是核废物深地质处置库设计的一个关键因素。对MX80膨润土粉末进行不同碱-热工况预处理,采用热针法探讨碱-热条件下膨润土缓冲材料导热系数的演化规律;选取代表试样分别进行X射线衍射(XRD)、扫描电... 详细信息

碱-热条件下膨润土缓冲层材料的导热性能是核废物深地质处置库设计的一个关键因素。对MX80膨润土粉末进行不同碱-热工况预处理,采用热针法探讨碱-热条件下膨润土缓冲材料导热系数的演化规律;选取代表试样分别进行X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、压汞(MIP)和热重分析(TGA)等试验,揭示出碱-热作用对膨润土试样矿物成分、微观形貌、孔隙结构和结合水形态等演化特征的影响机制,阐释碱-热条件下膨润土缓冲材料导热系数演化的微观机理。试验结果表明:碱-热条件下,膨润土试样的导热系数λ随碱液p H值的递增而减小,随环境温度T的升高而增大,在高碱性溶液(pH=13.0~14.0)和高温环境(T=60℃~90℃)中这一特性表现得尤为显著;根本原因在于试样中原有矿物成分在碱液作用下发生不同程度的溶蚀现象,表现为蒙脱石和石英含量的减少、方沸石含量的增加,导致试样中固体成分减少、孔隙率增加、表观干密度减小、吸水性能变弱,而环境温度在该过程中起到良好的促进作用。

关键词：膨润土缓冲材料导热系数碱-热条件演化特征微观机制

Tl-2223超导薄膜的快速烧结新工艺研究

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稀有金属 2024年第1期48卷 43-49页

作者：金艳营韩徐蒋艳玲周新红马丽谢清连南宁师范大学物理与电子学院广西高校新型电功能材料重点实验室广西南宁530299 广西科技师范学院机械与电气工程学院广西来宾546199

采用改进的快速升温烧结工艺在(001)取向的铝酸镧(LAO)衬底上制备Tl-2223超导薄膜,探索了在O_(2)环境下双温烧结过程中高温段烧结温度对超导薄膜晶体结构及超导性能的影响。X射线衍射(XRD)结果表明,烧结温度对Tl系超导薄膜的晶粒取向至... 详细信息

采用改进的快速升温烧结工艺在(001)取向的铝酸镧(LAO)衬底上制备Tl-2223超导薄膜,探索了在O_(2)环境下双温烧结过程中高温段烧结温度对超导薄膜晶体结构及超导性能的影响。X射线衍射(XRD)结果表明,烧结温度对Tl系超导薄膜的晶粒取向至关重要,采用合适的烧结温度可以制备出纯c轴取向生长的Tl-2223薄膜,且结晶质量良好;扫描电镜(SEM)图像显示超导薄膜表面平整,晶体结构致密,明显呈现出层状生长结构。907℃恒温2 min所制备的Tl-2223薄膜具有良好的超导性能,其临界转变温度(T_(c))可达115 K,临界电流密度(J_(c))约为1.6 mA·cm^(-2)(77 K,0 T)。该工艺简化了Tl-2223超导薄膜的制备过程,有效提高了实验效率。

关键词：快速升温烧结新工艺 c轴生长 Tl-2223超导薄膜铝酸镧

基于曲波域凸集投影算法的缺失GPR信号高精度重建

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煤田地质与勘探 2024年第3期52卷 130-143页

作者：吴祺铭王洪华席宇何王欲成桂林理工大学地球科学学院广西桂林541004

受采集环境和仪器性能的影响,实测探地雷达(GPR)剖面中不可避免会出现部分信号缺失和坏道现象,易造成目标体产生的反射波和绕射波同相轴不连续,严重降低后续处理与成像精度和分辨率。为此,将图像处理中广泛应用的凸集投影(POCS)算法与... 详细信息

受采集环境和仪器性能的影响,实测探地雷达(GPR)剖面中不可避免会出现部分信号缺失和坏道现象,易造成目标体产生的反射波和绕射波同相轴不连续,严重降低后续处理与成像精度和分辨率。为此,将图像处理中广泛应用的凸集投影(POCS)算法与具有良好稀疏特性的曲波变换相结合,提出了一种基于曲波域POCS算法的缺失GPR信号高精度重建方法。从压缩感知理论出发,建立了离散曲波变换基下缺失信号重建的目标函数,并采用POCS算法详细推导了缺失GPR信号重建的时间域迭代公式。其中,线性和指数迭代阈值模型用于更新曲波变换系数,从而高精度重建时间域缺失信号;平均绝对误差、信噪比、峰值信噪比用于定量评价GPR信号重建精度。模拟与实测GPR信号的重建试验表明:POCS算法可有效重建GPR剖面中的缺失信号;与线性阈值模型的POCS算法相比,指数阈值模型的POCS算法重建精度更高;与指数阈值模型的频率域POCS算法相比,指数阈值模型的曲波域POCS算法用于重建GPR剖面中连续多道缺失信号的误差更小、纵向伪影能量更弱,且对复杂GPR结构模型的缺失信号重建具有较强的适用性;与线性和指数阈值模型的频率域POCS算法、线性阈值模型的曲波域POCS算法相比,指数阈值模型的曲波域POCS重建方法的重建精度更高、平均绝对误差下降45%~99%、信噪比和峰值信噪比提高1~20 dB,其重建结果可为后续处理与解释提供高质量GPR信号。

关键词：探地雷达压缩感知凸集投影曲波变换信号重建

漓江流域喀斯特森林土壤有机碳空间分布格局及其驱动因子

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环境科学 2024年第1期45卷 323-334页

作者：申楷慧魏识广李林储小雪钟建军周景钢赵毅桂林电子科技大学生命与环境科学学院桂林541004 广西师范大学珍稀濒危动植物生态与环境保护教育部重点实验室桂林541006

喀斯特森林生态系统脆弱,为了探明漓江流域喀斯特森林土壤的碳储潜力,揭示漓江流域喀斯特森林土壤有机碳(SOC)的空间分布格局,探寻各驱动因子对土壤有机碳空间分布的驱动作用途径及贡献,为评估该区域喀斯特森林的碳循环功能提供科学依据... 详细信息

喀斯特森林生态系统脆弱,为了探明漓江流域喀斯特森林土壤的碳储潜力,揭示漓江流域喀斯特森林土壤有机碳(SOC)的空间分布格局,探寻各驱动因子对土壤有机碳空间分布的驱动作用途径及贡献,为评估该区域喀斯特森林的碳循环功能提供科学依据.以漓江流域喀斯特森林土壤为对象,研究漓江不同流域段(上、中、下游)、不同深度土层的森林土壤有机碳的空间分布特征,通过相关性分析和构建分段结构方程模型,揭示漓江流域喀斯特森林土壤有机碳空间分布的驱动因子及其作用途径,并量化了各类因子的直接或间接作用比例.结果表明,漓江流域喀斯特森林土壤整体土层较浅,土壤有机碳具有表聚性.在不同流域段土壤有机碳含量的分布为:上游>下游>中游,易氧化有机碳(ROC)和可溶性有机碳(DOC)的分布与之相一致,而微生物碳(MBC)的分布为:上游>中游>下游.各类驱动因子对流域喀斯特森林土壤有机碳空间分布驱动作用途径和贡献不同,其贡献按从大到小排序为:土壤理化因子>土壤有机碳活性组分>样地海拔>样地物种多样性,总效应分别为:1.148、0.574、0.284和-0.013.其中,样地海拔对土壤有机碳仅有间接影响,土壤有机碳活性组分对土壤有机碳仅有直接影响.各驱动因子中,土壤总氮、土壤易氧化有机碳、样地物种丰富度和土壤可溶性有机碳均可作为漓江流域喀斯特森林土壤有机碳含量变化的重要预测因子.因此,有必要建立有效的覆盖全漓江流域的生态环境保护机制,减少并控制人为干扰的影响(特别是漓江中游城市段),并通过提升和保护流域喀斯特森林的物种多样性,改善土壤理化性质,改善并提升土壤有机碳活性组分含量等有效途径,提升漓江流域喀斯特森林土壤有机碳储量,促进区域森林碳汇功能的提升.

关键词：喀斯特森林土壤有机碳有机碳活性组分漓江流域结构方程模型(SEM)

桂东北鹰扬关地区罗家山辉长岩的矿物化学特征及其构造意义

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地球科学 2024年第3期49卷 803-821页

作者：秦亚杨珺茹冯佐海朱家明倪战旭黄永高吴杰周云刘奕志白玉明桂林理工大学有色金属矿产勘查与资源高效利用省部共建协同创新中心广西隐伏金属矿产勘查重点实验室广西桂林541004 江苏拓嘉工程设计研究院有限公司江苏南京211100 广西壮族自治区二七一地质队广西桂林541100 四川省综合地质调查研究所稀有稀土战略资源评价与利用四川省重点实验室四川成都610081

对桂东北鹰扬关地区新发现的罗家山辉长岩开展年代学、矿物学和矿物化学研究,可进一步约束区域构造背景.罗家山辉长岩的主要矿物为单斜辉石(Cpx)和斜长石(Pl).单斜辉石具有高铁铝、低钙钠钛的特征,其成分为Wo_(27~31)En_(36~47)Fs_(21~3... 详细信息

对桂东北鹰扬关地区新发现的罗家山辉长岩开展年代学、矿物学和矿物化学研究,可进一步约束区域构造背景.罗家山辉长岩的主要矿物为单斜辉石(Cpx)和斜长石(Pl).单斜辉石具有高铁铝、低钙钠钛的特征,其成分为Wo_(27~31)En_(36~47)Fs_(21~32),属于普通辉石;斜长石具有高硅铝钠、低钙钾的特点,其成分为An_(0~3)Ab_(96~100)Or_(0~2),属于钠长石.根据单斜辉石的化学成分判定罗家山辉长岩的母岩浆属于Si不饱和的亚碱性拉斑玄武岩系列.单斜辉石温压估算结果表明,罗家山辉长岩的形成温度介于1282~1292℃,平均值1287℃;形成压力介于1.53~2.37 GPa,平均值2.02 GPa;对应深度介于50.49~78.21 km,平均值66.80 ***-ICP-MS锆石U-Pb年龄表明罗家山辉长岩形成于(768.9±6.8)Ma.单斜辉石的化学成分特征表明罗家山辉长岩属于典型的板内拉斑玄武岩.结合区域构造演化特征,推断罗家山辉长岩起源于地幔物质上涌、岩石圈减薄的伸展裂谷构造背景.

关键词：温压估算单斜辉石板内裂谷罗家山辉长岩桂东北鹰扬关地区岩石学矿物学