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锂离子电池高镍正极材料的制备及性能优化

化工进展 2024年第3期43卷 1387-1394页

作者：吴剑扬申兰耀于永利王汝娜蒋宁杨新河邱景义周恒辉北京大学化学与分子工程学院北京100871 北京泰丰先行新能源科技有限公司北京102200 防化研究院北京102205

高镍三元正极材料具有很高的理论容量,可被用于提高锂离子电池体系的能量。目前研究较多的高镍材料是镍摩尔分数在三元素中占比为80%的LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2),但是为了追求更高的能量密度,具有更高镍摩尔分数(镍摩尔分数>88%... 详细信息

高镍三元正极材料具有很高的理论容量,可被用于提高锂离子电池体系的能量。目前研究较多的高镍材料是镍摩尔分数在三元素中占比为80%的LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2),但是为了追求更高的能量密度,具有更高镍摩尔分数(镍摩尔分数>88%)的超高镍材料也需要被研究。然而,镍含量的提升对材料结构稳定性造成的负面影响阻碍了高镍材料的实际应用。因此,优化高镍材料的制备工艺十分重要。本工作首先制备了镍摩尔分数为88%、90%、92%、94%以及98%的超高镍材料,探究了它们的基本物理化学性质与电化学性能,验证了镍摩尔分数提升对于材料容量和结构稳定性带来的影响。进一步地,本工作选取了镍摩尔分数为90%的高镍材料(Ni90),着重探究了烧结温度对其性质的影响,发现Ni90材料颗粒会随着烧结温度的上升而增大,而在750℃的适宜烧结温度下,材料能在结构和颗粒尺寸上达到平衡,得到倍率和循环综合性能最好的Ni90材料。同时,对于不同镍含量的材料,也需要选择适中的温度进行烧结,才能兼顾材料的性能与稳定性。

关键词：电化学制备高镍材料正极锂离子电池

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基于有限元分析的薄壁圆环零件加工工艺研究

精密成形工程 2024年第5期16卷 156-163页

作者：路春辉魏雁锐段新梅王丽平李松北京航天新立科技有限公司北京100039

目的针对薄壁圆环零件刚性差、强度弱、加工过程中易发生受力变形的难题,基于薄壁圆环零件加工成形工艺,优化零件的加工工艺和装夹方式。方法考虑到工艺对零件加工质量的影响,对零件的加工方法和装夹方式进行研究,提出一种新的加工工装... 详细信息

目的针对薄壁圆环零件刚性差、强度弱、加工过程中易发生受力变形的难题,基于薄壁圆环零件加工成形工艺,优化零件的加工工艺和装夹方式。方法考虑到工艺对零件加工质量的影响,对零件的加工方法和装夹方式进行研究,提出一种新的加工工装,运用ANSYS软件对零件装夹受力情况和振动变形进行有限元模拟仿真分析。结果该工装不仅能够防止零件发生应力集中,还提升了零件加工精度和表面质量,工装设计为一夹一顶方式,只需调整顶尖压紧力便可确保圆环件在加工中不会发生变形,同时拆装方便,提高了生产效率。结论对于薄壁圆环件的数控加工,可通过科学设计零件加工工艺流程和装夹工装,解决零件受力变形问题,保证薄壁圆环零件的尺寸、形位公差和表面粗糙度符合要求,提高了生产加工效率,满足产品批量生产使用要求,为类似薄壁件的加工提供了参考。

关键词：薄壁圆环零件加工变形夹具有限元分析

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电镀钯对锆合金吸氢性能的影响

稀有金属材料与工程 2024年第3期53卷 685-691页

作者：赵立功李江豪郭慧娟杨大稳张岸佳张沛龙周文娇佟欢宋西平北京科技大学新金属材料国家重点实验室北京100083 中石油工程技术研发有限公司北京102206 北京浩运金能新能源材料科技有限公司北京102100

锆具有良好的吸氢性能,被认为是储氘领域的候选材料。但由于其吸氢温度较高且吸氢动力学较慢,目前尚不能进行广泛应用。采用电镀钯的方法对锆进行表面改性,以提高其吸氢性能。结果表明:在经过镀钯且退火处理后的锆合金,在室温下可以实... 详细信息

锆具有良好的吸氢性能,被认为是储氘领域的候选材料。但由于其吸氢温度较高且吸氢动力学较慢,目前尚不能进行广泛应用。采用电镀钯的方法对锆进行表面改性,以提高其吸氢性能。结果表明:在经过镀钯且退火处理后的锆合金,在室温下可以实现吸氢,并且有适当的孕育期;与此同时,随着温度的升高,镀钯且退火处理后的锆合金孕育期缩短,吸氢速率变快。通过对微观结构进行分析,发现在氢化后,钯层与锆基板之间形成了过渡区,过渡区中存在PdH_(1.33)和H_(0.62)Zr_(0.38)。由此可见,过渡区中的氢化物对改善锆的吸氢性能起着重要作用。通过对动力学机制进行研究,确定在室温下,镀钯且退火处理后的锆合金吸氢过程符合一维扩散机制;而在250℃时,符合二维扩散机制。

关键词：锆电镀钯氢吸收温度氢吸收动力学

Mg-6Gd-1Er-6Zn-0.5Zr合金轧板显微组织、力学性能与导热性能

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中国有色金属学报 2024年第5期34卷 1541-1554页

作者：侯健捷李旭东朱训明王云峰娄峰丁宁杜宪李淑波杜文博北京工业大学材料科学与工程学院北京100124 威海万丰镁业科技有限公司威海264209

结构−功能一体化镁合金在国防军工、交通运输、电子通信等领域具有广阔的应用前景,开发力学性能和导热性能协同提升的镁合金板材是实现结构功能一体化镁合金应用的关键。本文以固溶态Mg-6Gd-1Er-6Zn-0.5Zr(质量分数,%,简称GEZ616K)合金... 详细信息

结构−功能一体化镁合金在国防军工、交通运输、电子通信等领域具有广阔的应用前景,开发力学性能和导热性能协同提升的镁合金板材是实现结构功能一体化镁合金应用的关键。本文以固溶态Mg-6Gd-1Er-6Zn-0.5Zr(质量分数,%,简称GEZ616K)合金为研究对象,研究了轧制温度和变形量对轧制态GEZ616K合金微观组织及力学性能和导热性能的影响规律。结果表明:随着轧制变形温度的上升,变形量80%的板材组织经历了从低温混晶→均匀细小再结晶→高温粗大晶粒的变化过程,并伴随基面织构减弱、大角度晶界比例增加以及合金中位错密度降低;当轧制温度一定时,随着变形量的增加,合金中孪晶数量降低,再结晶比例增加,合金力学性能和导热性能同步提升。当轧制温度为425℃时,经80%轧制变形的GEZ616K合金展现出优良的力学性能和导热性能,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为280 MPa、227 MPa和11.4%,热扩散系数为72.9 mm^(2)/s,热导率为135.3 W/(m·K)。

关键词：镁−稀土合金轧制显微组织导热性能力学性能

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多视角看大模型安全及实践

计算机研究与发展 2024年第5期61卷 1104-1112页

作者：王笑尘张坤张鹏北京智谱华章科技有限公司北京100086

随着人工智能领域大模型(large model)的广泛应用,大模型,尤其是大语言模型(large language model,LLM)的安全问题受到了广泛关注.大模型作为一种新兴技术,与之相关的安全态势分析以及安全体系建设均亟待挖掘与探索.从社会关系以及技术... 详细信息

随着人工智能领域大模型(large model)的广泛应用,大模型,尤其是大语言模型(large language model,LLM)的安全问题受到了广泛关注.大模型作为一种新兴技术,与之相关的安全态势分析以及安全体系建设均亟待挖掘与探索.从社会关系以及技术应用2个视角,分析了大模型安全的整体趋势.同时,基于大模型自身的特点,梳理了大模型安全能力建设的实践思路,为大模型研发、大模型应用构建提供了安全体系构建的参考方案.介绍的大模型安全能力实践方案包括安全评估基准建设、模型价值观对齐方法、模型线上服务安全系统建设3个部分.

关键词：大模型大模型线上服务安全系统人工智能伦理大模型安全形势分析

Al和Cr协同作用提高核用高强钢耐水蒸气氧化性能

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金属学报 2024年第3期60卷 357-366页

作者：彭祥阳张乐李聪聪侯硕刘迪周建明路广遥蒋虽合中广核研究院有限公司设备研究所深圳518000 北京科技大学新金属材料国家重点实验室北京100083

前期研发的Fe-Ni-Al基超高强度马氏体时效钢表现出了良好的力学和抗辐照性能,然而典型Cr_(2)O_(3)氧化保护膜的耐热钢在轻水反应堆高温高压含水蒸气的服役环境中极易失效,亟待研发兼具抗高温水蒸气氧化、优异力学和抗辐照性能的先进材... 详细信息

前期研发的Fe-Ni-Al基超高强度马氏体时效钢表现出了良好的力学和抗辐照性能,然而典型Cr_(2)O_(3)氧化保护膜的耐热钢在轻水反应堆高温高压含水蒸气的服役环境中极易失效,亟待研发兼具抗高温水蒸气氧化、优异力学和抗辐照性能的先进材料。本工作在前期研发的Fe-Ni-Al系超高强度马氏体时效钢基础上添加不同含量的Cr元素,在保持新型马氏体钢优异力学性能的同时,对其在干燥空气和含水蒸气环境中的氧化性能进行研究。采用非自耗真空电弧炉制备合金铸锭,并对时效处理后的高强钢进行600℃干燥空气和潮湿空气2种环境中的抗氧化性能测试,对氧化后样品的表面和截面形貌进行微观组织表征。结果表明,添加9%Cr后的Fe-13Ni-2.3Al高强钢在600℃空气+10%水蒸气的气氛中氧化100 h的平均单位面积增重仅为0.1 mg/cm^(2),是添加5%Cr的Fe-13Ni-2.3Al高强钢和Fe-18Ni-3Al马氏体时效钢的1/50。对氧化后高强钢微观组织表征分析表明,在Al和Cr元素协同作用下,Fe-13Ni-9Cr-2.3Al高强钢在600℃空气+10%水蒸气条件下表面自发形成了富Fe、Cr、Al的复合氧化膜,提高了抗高温水蒸气氧化性能,其中Cr通过第三组元效应降低氧化物膜-基体界面氧分压,从而促进在高温水蒸气条件下在基体表面形成致密连续的富Al氧化膜。

关键词：超高强度钢水蒸气氧化氧化膜第三组元效应协同效应

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热解石墨晶体在X射线荧光仪器的应用进展

光谱学与光谱分析 2024年第7期44卷 1820-1826页

作者：汪淼程大伟贾云海李建强北京科技大学北京100083 钢铁研究总院有限公司北京100081 钢研纳克检测技术股份有限公司北京100094

石墨晶体具有优良的化学惰性、高熔点、强弹性和独特的电子性能,广泛应用于诸多领域,由于热解石墨具有出色的高反射率,在XRF技术中的运用越来越广泛。热解石墨是一种层状结构的人造合成石墨材料,在接近3000℃的温度下进行退火可以调整... 详细信息

石墨晶体具有优良的化学惰性、高熔点、强弹性和独特的电子性能,广泛应用于诸多领域,由于热解石墨具有出色的高反射率,在XRF技术中的运用越来越广泛。热解石墨是一种层状结构的人造合成石墨材料,在接近3000℃的温度下进行退火可以调整材料结构,当退火伴随变形时结构变化增强,退火温度和变形类型的不同组合会导致产生具有不同结构的热解石墨,主要的热解石墨有两种分别是高定向热解石墨(HOPG)和高退火热解石墨(HAPG)。HOPG晶体镶嵌度通常在0.3°~3°,具有极高的积分反射率,在2 keV到几十keV的能量范围内,与完美晶体相比,它的积分反射率高一到两个数量级,但能量分辨率稍低。HOPG的能量分辨率主要受镶嵌度和Bragg反射的本征宽度的影响,较大的镶嵌度会导致能量分辨率显著降低。HAPG晶体是一种类似于HOPG晶体的改性材料,晶体的镶嵌度非常低,与相同厚度的HOPG晶体相比,HAPG晶体的镶嵌度约为其1/5,一般是0.05°~0.1°,有较高的能量分辨率,积分反射率会有所下降;HAPG晶体可以单层沉积在基材上并可以弯曲成小半径等几乎任何形状,且不会显著降低能量分辨率。石墨晶体在X射线荧光领域主要是用作单色器,可以有效消除白光、荧光及X射线管中的杂光等原因所造成的高背景,这些优异的性质使其被广泛应用于Von Hamos光谱仪和能量色散X射线荧光仪,Von Hamos光谱仪加上热解石墨晶体的镶嵌聚焦,可以得到较好的积分反射率和能量分辨率;热解石墨晶体在能量色散X射线荧光仪中可以提高分析的灵敏度和检出限。在研究X射线吸收精细结构光谱、测量放射性元素、乳腺X光检查等方面都有较好的表现。文章回顾了近二十年热解石墨晶体在X射线仪器的研究及应用。

关键词： HOPG HAPG 镶嵌度 XRF

含氮芳香性杂环化合物的不对称氢化反应研究进展

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有机化学 2024年第5期44卷 1403-1422页

作者：刘晨光中石化(北京)化工研究院有限公司北京100083

手性饱和含氮杂环结构广泛存在于天然产物、生物活性分子和药物分子中.利用含氮芳杂环化合物的不对称氢化反应来构筑该类化合物是最为直接有效的方法之一.然而,由于含氮芳杂环化合物具有很强的共轭稳定性,且产物中氮原子对金属催化剂具... 详细信息

手性饱和含氮杂环结构广泛存在于天然产物、生物活性分子和药物分子中.利用含氮芳杂环化合物的不对称氢化反应来构筑该类化合物是最为直接有效的方法之一.然而,由于含氮芳杂环化合物具有很强的共轭稳定性,且产物中氮原子对金属催化剂具有毒化作用,该类化合物的不对称氢化反应的发展要滞后很多,研究报道也相对较少.其中,如何开发高效的催化体系来实现活化惰性底物的同时,对反应的立体选择性进行精确调控是相关研究的关键问题.目前,一系列过渡金属以及有机小分子催化剂的开发已经引领该领域取得了一定进展.鉴于不同类型催化剂的结构和性质对于催化活性、反应选择性及底物适用范围的显著影响,根据催化剂的反应性进行分类,系统综述了含氮芳香性杂环化合物不对称氢化反应的研究进展.

关键词：氢化反应不对称催化手性含氮杂环

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膜法分离一/二价阳离子的研究进展

化工进展 2024年第3期43卷 1363-1373页

作者：赵国珂张杨刘轶群中石化(北京)化工研究院有限公司北京100013

各类工业过程如水质软化、食用盐纯化、盐湖卤水提锂、酸和重金属资源回收等对一/二价阳离子高效分离的需求日益增长,近年来,针对上述分离体系的膜材料的研究取得了诸多进展。本文详细总结了针对一/二价阳离子分离的选择性阳离子交换膜... 详细信息

各类工业过程如水质软化、食用盐纯化、盐湖卤水提锂、酸和重金属资源回收等对一/二价阳离子高效分离的需求日益增长,近年来,针对上述分离体系的膜材料的研究取得了诸多进展。本文详细总结了针对一/二价阳离子分离的选择性阳离子交换膜、纳滤膜、支撑液膜和离子印迹膜的研究进展,重点梳理了相关膜材料的离子选择性优化思路和机理,对比分析了上述膜过程的特点和适用场景。基于此,作者认为,离子筛分精细化是膜分离技术的重要发展方向。在分子尺度明晰分离层的形成和演化机理,对于提高界面聚合反应可控度,实现在亚纳米尺度膜结构的精细调控至关重要。通过在膜基体内可控构建目标离子的特异性识别位点和传质通道,有望实现高选择性离子筛分。此外,具有本征规则孔道结构的新型分离膜材料,如MOFs、COFs、二维层状结构膜等,在精细筛分方面具有良好的发展潜力。

关键词：阳离子交换膜纳滤膜液膜离子印迹膜一/二价阳离子分离