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基于高面容量锌溴液流电池的电堆结构及负极材料设计与优化

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储能科学与技术 2024年第2期13卷 370-380页

作者：孙晓云王德仁孟琳任忠山李森森北京科技大学新材料技术研究院北京100083 江苏恒安储能科技有限公司江苏南京211153

双碳目标下,大规模长时储能对以新能源为主体的新型电力系统发展至关重要。锌溴液流电池兼具低成本和高能量密度优势,在能源存储领域有良好的发展前景。作为半沉积型电池,锌沉积面容量的大小对电池储能时长和经济性均有重要影响。本研... 详细信息

双碳目标下,大规模长时储能对以新能源为主体的新型电力系统发展至关重要。锌溴液流电池兼具低成本和高能量密度优势,在能源存储领域有良好的发展前景。作为半沉积型电池,锌沉积面容量的大小对电池储能时长和经济性均有重要影响。本研究采用高导电性的双极板,并在负极表面构建缺陷工程,成功对锌溴液流电池电堆结构和负极电极进行优化,并实现了电池在高面容量条件下的出色性能。此外,通过SEM、XPS、Raman光谱、CV、EIS以及GCD测试等方法进行表征对比,选取了中度氧化的石墨毡为最佳电极材料。优化的电堆结构与中度氧化的石墨毡相结合,在电流密度为20 mA/cm^(2)、面容量为120 mA·h/cm^(2)的条件下,电池实现了94.26%的库仑效率和82.12%的能量效率。最后,本文揭示了这一优化策略的作用机制,优化的电堆结构可以改善电池内部电流分布,且在低面容量条件下效果显著。而随着面容量的提升,只有结合负极表面的亲锌缺陷工程方可实现平坦且致密的锌沉积,并避免锌枝晶形成。结合优化后的电堆结构与负极材料,最终实现电池在高面容量条件下实现优异性能。本研究为锌溴液流电池作为长时储能设备的未来应用提供了有力支持。

关键词：锌溴液流电池高面容量均匀电流分布电堆结构缺陷工程

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用于光突发交换的光模块

光通信研究 2024年

作者：黄水清默升科技(上海)有限公司

【目的】为满足AI集群网络对于资源分配的灵活性和资源利用率的高要求，光突发交换OBS（optical burst switching）重回人们的视野。【方法】这对光模块提出了更高的要求：首先纳秒级光路切换速度要求高速光模块的接收侧适应突发模式，... 详细信息

【目的】为满足AI集群网络对于资源分配的灵活性和资源利用率的高要求，光突发交换OBS（optical burst switching）重回人们的视野。【方法】这对光模块提出了更高的要求：首先纳秒级光路切换速度要求高速光模块的接收侧适应突发模式，本文设计了这样的测试系统，下一步工作还在进行中。其次目前达到纳秒级的高速光开关普遍存在光路插入损耗大的问题，所以要求高速光模块的光链路损耗达到ER超长距离标准。【结果】本文采用全商用芯片搭建TFLN薄膜铌酸锂+PD光探测器方案的ER光模块，实验结果达到了20dB的光链路预算，基本满足高速光交换对光模块链路损耗的要求。OBS交换系统对各种颗粒大小光模块均可以接受，我们初步探讨了三类单波100G光模块的设计：因为存在整机功耗和体积的限制，四波混频，和多路APD雪崩光探测器耦合困难等问题，4路ER4光模块实现起来比8路ER8容易很多。两路光的ER2模块可以采用同轴工艺TO-EML+APD方案，工艺实现更容易，性价比更高，配套芯片更加成熟。【结论】所以200G ER2是目前光突发交换系统的优选品种。

关键词：全光网络以太网交换机突发模式光模块光突发交换OBS

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锂离子电池隔膜物理及电化学性能评价及对比

工程科学学报 2024年第1期46卷 73-80页

作者：杨润杰卢婷婷张家靓吴泽港于国庆刘风琴胡韬赵洪亮北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 上海恩捷新材料科技有限公司上海201399

对目前被广泛使用的聚乙烯隔膜、聚丙烯隔膜、聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层复合隔膜和氧化铝涂覆聚乙烯隔膜的物理性能和电化学性能进行了详细的分析对比.研究表明:氧化铝涂覆聚乙烯隔膜相比于其他三种隔膜,除拉伸强度略低于聚丙烯/聚乙烯... 详细信息

对目前被广泛使用的聚乙烯隔膜、聚丙烯隔膜、聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层复合隔膜和氧化铝涂覆聚乙烯隔膜的物理性能和电化学性能进行了详细的分析对比.研究表明:氧化铝涂覆聚乙烯隔膜相比于其他三种隔膜,除拉伸强度略低于聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层复合隔膜外,在耐穿刺性、热稳定性、润湿性及离子电导率等方面均具有更突出的性能.其穿刺强度达到了426.91 N·mm^(-1),并且在140℃下热处理1 h基本没有热收缩.氧化铝颗粒的亲水性提高了隔膜与电解液之间的润湿性,使得隔膜具有优异的离子电导率(0.719 mS·cm^(-1)),并且100次循环后容量保持率为91.19%,优于聚乙烯隔膜、聚丙烯隔膜、聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层复合隔膜.表明氧化铝涂覆聚乙烯隔膜与其他三种隔膜相比在长循环、高功率和高安全性的锂离子电池中具有最好的应用前景.

关键词：锂离子电池隔膜不同种类性能对比氧化铝

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基于虚拟潮位站技术的云潮位服务研究与应用

海洋测绘 2024年第2期44卷 22-26页

作者：刘辉刘宏汪波刘龙陆建峰上海达华测绘科技有限公司上海200136

针对疏浚工程施工对高质量、智能化实时水位信息服务的需求,设计并实现了可服务于疏浚工程施工活动的北斗实时水位信息服务云平台系统。系统采用了后端、计算存储中心和前端三层结构,使用北斗通信链路将三层结构连接起来,系统可根据施... 详细信息

针对疏浚工程施工对高质量、智能化实时水位信息服务的需求,设计并实现了可服务于疏浚工程施工活动的北斗实时水位信息服务云平台系统。系统采用了后端、计算存储中心和前端三层结构,使用北斗通信链路将三层结构连接起来,系统可根据施工船舶的实时动态位置,应用区域高精度潮汐模型和区域高精度余水位模型,虚拟一个目标船舶专用的虚拟水位站,并根据该虚拟水位站的预报水位和余水位计算实时水位数据,通过北斗通信链路将实时水位数据传输至施工船舶。系统有效提升了实时水位信息服务的精度、可靠性和智能化水平,可为疏浚工程项目提供稳定可靠的实时水位数据服务。

关键词：潮汐模型虚拟水位站实时水位余水位模型北斗通信疏浚工程

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考虑绿电交易的电力碳排放定量测算

电网技术 2024年第5期48卷 1957-1966,I0040页

作者：张显汤亚宸李达李志宏刘广一北京电力交易中心有限公司北京市西城区100031 上海远景科创智能科技有限公司上海市浦东新区201203 国网数字科技控股有限公司北京市东城区100077 国网区块链科技有限公司北京市西城区100053

我国绿色电力交易试点工作已正式启动,该项工作通过引入以绿证交易为主体的市场手段推动了双碳战略的部署进程。绿电交易鼓励了可再生能源市场竞争,加速了发电能源结构的良性变革,促进了可再生能源的消纳,最终通过优化碳排放和碳消费来... 详细信息

我国绿色电力交易试点工作已正式启动,该项工作通过引入以绿证交易为主体的市场手段推动了双碳战略的部署进程。绿电交易鼓励了可再生能源市场竞争,加速了发电能源结构的良性变革,促进了可再生能源的消纳,最终通过优化碳排放和碳消费来实现降低碳排放等积极性影响。该文以图数据库及图计算技术为基础,通过建立可视化区域碳排放模型,针对不同区域的碳交换特征,构建出区域电力碳排放传导定量测算体系。通过量化分析属地碳强度与引入绿电交易后的市场碳强度的发用电碳强度差异,实现绿电交易市场背景下绿电交易区域间的电力碳强度变化监测,并基于分析结果实现电力碳排放数据的可视化展示。最后,探讨了考虑绿电交易的电力碳排放传导定量测算系统对电力市场绿电交易行为的策略性预测与理论参考价值。

关键词：绿电交易电力碳强度图计算图数据模型

动态不确定场景下认知工业物联网的资源分配策略

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浙江大学学报（工学版） 2024年第5期58卷 960-966页

作者：李姣军喻涛周继华杨凡赵涛吴天舒马兹林重庆理工大学电气与电子工程学院重庆400054 航天新通科技有限公司重庆400031 重庆中科云从科技有限公司重庆401331 重庆标能瑞源储能技术研究院重庆401120

针对动态不确定场景下认知工业物联网(CIIoT)业务的时延保障难题,提出动态不确定场景下保障业务时延需求的CIIoT资源分配策略.构建基于时延敏感业务的时延模型,推导保障业务时延需求的速率解析解.基于时延模型建立以最大化网络吞吐量为... 详细信息

针对动态不确定场景下认知工业物联网(CIIoT)业务的时延保障难题,提出动态不确定场景下保障业务时延需求的CIIoT资源分配策略.构建基于时延敏感业务的时延模型,推导保障业务时延需求的速率解析解.基于时延模型建立以最大化网络吞吐量为目标的CIIoT资源优化模型,该模型考虑在动态不确定环境下联立基站发射功率约束、设备之间的干扰约束和业务传输时延保障约束.由于该模型存在动态不确定性,导致模型难以求解,采用鲁棒优化理论将不确定参数约束转化为确定性约束问题,提出在动态不确定场景下CIIoT的资源分配策略.仿真结果表明,所提算法在动态不确定环境下有效地保障了业务的时延需求,提高了网络吞吐量.

关键词：动态不确定场景认知工业物联网(CIIoT) 时延保障资源分配

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磁场对霍尔推力器气体电离率的影响规律研究

推进技术 2024年

作者：于博黄浩徐亚男连百万张岩上海允诺科技有限公司上海空间推进研究所

霍尔推力器的通道磁场是推力器核心设计因素，对工质电离率和性能有重要影响作用。为深入揭示通道中线磁感应强度峰值Bmax对气体电离率的影响规律与机制，以数值模拟方法进行研究。数值模型采用单元粒子方法(PIC)结合蒙特卡洛碰撞(MCC)... 详细信息

霍尔推力器的通道磁场是推力器核心设计因素，对工质电离率和性能有重要影响作用。为深入揭示通道中线磁感应强度峰值Bmax对气体电离率的影响规律与机制，以数值模拟方法进行研究。数值模型采用单元粒子方法(PIC)结合蒙特卡洛碰撞(MCC)方法，同时考虑电子的近壁传导作用。为验证数值模型的精度和修正模型中的经验参数，在真空罐内开展推力测量试验，以推力的测量值和计算值进行对比，修正后的模型计算误差可控制在7.5%以内。在此基础上，针对霍尔推力器通道不同的Bmax对中性气体电离率的影响规律和机理进行数值分析，发现电离率对应Bmax的变化曲线存在4个阶段：缓慢升高、急速升高、浮动不变和逐渐降低，原因为电子运动路程和激发碰撞的“短板效应”在不同Bmax下对电离碰撞产生限制程度不同。

关键词：霍尔推力器磁场电子运动路程碰撞短板效应数值模拟

钢纤维取向及其对超高性能混凝土力学性能影响研究综述

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材料导报 2024年第S1期38卷 240-248页

作者：刘健刘方宁张志勇上海市地江建筑科技有限公司上海201112

超高性能混凝土(Ultra-high performance concrete,UHPC)以其优异的力学性能和耐久性在工程中得到了广泛的应用。钢纤维是UHPC中重要的添加材料,确保与主拉应力方向相对应的纤维取向可以大大提高UHPC的力学性能,特别是抗弯性能和拉伸性... 详细信息

超高性能混凝土(Ultra-high performance concrete,UHPC)以其优异的力学性能和耐久性在工程中得到了广泛的应用。钢纤维是UHPC中重要的添加材料,确保与主拉应力方向相对应的纤维取向可以大大提高UHPC的力学性能,特别是抗弯性能和拉伸性能。本文综述了钢纤维定向方法及其对UHPC力学性能的影响。在浇注过程中,磁场诱导方式具有更好的改善效果,最大提升幅度可达80%。钢纤维进行定向处理之后,静态抗弯强度、韧性和抗拉强度分别比随机纤维取向提高10%~80%、20%~100%和30%~90%。提出了超高性能混凝土中钢纤维取向分布研究中存在的问题和研究思路,最后展望了电磁诱导钢纤维定向技术在大体积超高性能混凝土浇筑中的应用前景。

关键词：超高性能混凝土纤维取向流动模式磁场诱导抗弯强度抗拉强度

兼具电池储能与无功补偿的高压直挂大容量系统四象限运行控制技术

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中国电机工程学报 2024年第4期44卷 1406-1418,I0013页

作者：吴西奇刘畅李睿姜新宇余东旭陆承宇裘鹏丁超蔡旭电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学) 上海市闵行区200240 广州智光储能科技有限公司广东省广州市510765 宁德时代新能源科技股份有限公司福建省宁德市352106 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院浙江省杭州市310000

高压直挂电池储能系统(battery energy storage system,BESS)采用H桥电路串联的方法升高电压后接入电网,将电池簇分散接入级联H桥变换器的直流侧,具有高度模块化的结构,对比低压方案具有单机容量大、效率高、响应速度快等明显优势。高... 详细信息

高压直挂电池储能系统(battery energy storage system,BESS)采用H桥电路串联的方法升高电压后接入电网,将电池簇分散接入级联H桥变换器的直流侧,具有高度模块化的结构,对比低压方案具有单机容量大、效率高、响应速度快等明显优势。高压直挂BESS若能兼具无功补偿能力,实现系统四象限运行,将具有更大的成本优势和经济效益。电池簇接单相H桥变换器的结构,使得系统运行在高比例无功补偿工况时,电池簇电流在一个二倍基频的周期中会出现两次反向,导致电池运行在高频充放电的工况,这会对电池寿命和电池状态监测造成较大的影响。为解决这一问题,提出一种基于零序电压注入的高比例无功补偿控制方法,避免了二倍基频脉动电流对电池进行高频充放电,再通过优化零序电压的幅值和相位,最大程度上降低对电池的影响。

关键词：高压直挂电池储能无功补偿零序电压功率因素四象限