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兆瓦级锂冷空间核反应堆电源方案设计与研发进展

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中国科学：技术科学 2024年第3期54卷 365-376页

作者：吴宜灿刘超金鸣陈建伟张勇吴庆生洒荣园柏云清李春京蒋洁琼宋勇胡丽琴王芳谈鹏翁娜江新标高扬周新贵郑友琦鹿鹏张智刚郝祖龙殷园中子科学国际研究院青岛266199 中子科学(重庆)研究院有限公司重庆401331 中子科学研究院(合肥)有限公司合肥230001 安徽中科超核科技有限公司合肥230001 中国科学院合肥物质科学研究院合肥230001 中国科学技术大学合肥230026 上海核工程研究设计院有限公司上海200233 西北核技术研究院西安710024 中国科学院空间应用工程与技术中心北京100094 国防科技大学新型陶瓷纤维及其复合材料重点实验室长沙410073 西安交通大学核科学与技术学院西安710049 南京航空航天大学能源与动力学院南京210016 哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室哈尔滨150001 华北电力大学核科学与工程学院北京102206 深圳大学物理与光电工程学院深圳518060 山东大学核科学技术研究院济南250012

空间核反应堆电源因具有能量密度大、输出功率高、持续时间长、环境适应性强等优势,是未来大功率长寿期航天任务及深空探测任务能源供应的优选路线.本文在分析兆瓦级空间堆电源研发需求与选型特点的基础上,提出并设计了一套兆瓦级小型... 详细信息

空间核反应堆电源因具有能量密度大、输出功率高、持续时间长、环境适应性强等优势,是未来大功率长寿期航天任务及深空探测任务能源供应的优选路线.本文在分析兆瓦级空间堆电源研发需求与选型特点的基础上,提出并设计了一套兆瓦级小型锂冷空间堆电源技术方案,该方案采用锂冷反应堆与布雷顿发电系统耦合,具有轻量化、长寿命等特点.本文针对该方案梳理了所涉及的关键技术,介绍了在技术分析论证、相关验证样机和实验平台研制的进展情况,并在此基础上提出我国未来发展大功率空间堆电源的建议.

关键词：空间核反应堆锂冷反应堆布雷顿发电

基于含氧化还原中间体聚合物电解质的长寿命锂空气电池

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物理化学学报 2017年第10期33卷 1925-1926页

作者：何平南京大学储能材料与技术中心现代工程与应用科学学院固体微结构国家重点实验室人工微结构科学与技术协同创新中心南京210093

锂氧电池又被称为锂空气电池，由于其理论能量密度是普通锂离子电池的5-10倍，因而受到了人们的广泛关注。目前研究发现大多数基于无水电解液的锂空气电池的相关报道都是采用干燥的纯氧做为正极活性物质，这严重阻碍了锂空气电池的真正... 详细信息

锂氧电池又被称为锂空气电池，由于其理论能量密度是普通锂离子电池的5-10倍，因而受到了人们的广泛关注。目前研究发现大多数基于无水电解液的锂空气电池的相关报道都是采用干燥的纯氧做为正极活性物质，这严重阻碍了锂空气电池的真正实用化发展。而要实现锂空气电池的高能量密度，其所需要的氧气应该来自于空气中，

关键词：锂离子电池空气电池聚合物电解质氧化还原长寿命中间体高能量密度正极活性物质

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基于碳化钛的亮暗脉冲可切换锁模光纤激光器

中国激光 2024年第14期51卷 18-25页

作者：陆天一常建华戴腾飞苏友朋崔致远涂倩朱云瀚南京信息工程大学天长研究院安徽滁州239300 南京信息工程大学电子与信息工程学院江苏南京210044 南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心江苏南京210044

提出了一种基于碳化钛(Ti_(3)C_(2)T_(x))的亮暗脉冲可切换锁模光纤激光器。基于光沉积法将制备的Ti_(3)C_(2)T_(x)附着于腐蚀光纤表面,利用光纤倏逝波耦合效应提高光与Ti_(3)C_(2)T_(x)材料的相互作用。将该器件置于掺铒光纤激光器腔内... 详细信息

提出了一种基于碳化钛(Ti_(3)C_(2)T_(x))的亮暗脉冲可切换锁模光纤激光器。基于光沉积法将制备的Ti_(3)C_(2)T_(x)附着于腐蚀光纤表面,利用光纤倏逝波耦合效应提高光与Ti_(3)C_(2)T_(x)材料的相互作用。将该器件置于掺铒光纤激光器腔内,当泵浦功率为110.2 mW时,获得了中心波长为1562.34 nm和1563.11 nm的双波长暗脉冲输出,脉宽为3.8 ns,重复频率为13.5 MHz,信噪比为49 dB。通过调节偏振控制器和泵浦功率,改变腔内偏振态,实现了亮脉冲、暗脉冲、暗亮脉冲对的工作状态切换。该光纤激光器具有产生暗脉冲泵浦阈值功率较低、光-光转换效率更高、可切换的优势,展示了碳化钛在亮暗脉冲光纤激光器中的应用潜力。

关键词：光纤锁模激光器倏逝场亮暗脉冲切换碳化钛

水热合成二硫化钨/石墨烯复合材料及其氧还原性能

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无机化学学报 2016年第4期32卷 633-640页

作者：陈亚玲宋力郭虎薛海荣王涛何平何建平南京航空航天大学材料科学与技术学院江苏省能量转换材料与技术重点实验室南京210016 南京大学现代工程与应用科学学院储能材料与技术中心固体微结构国家实验室南京210093

以六氯化钨、硫代乙酰胺、氧化石墨烯为原料,采用一步水热法合成了二维的二硫化钨/石墨烯(WS_2/RGO)复合材料。水热合成的WS_2/RGO具有薄层的二维结构,且由于石墨烯的存在,WS_2以较少的层数形成薄片状生长在石墨烯的表面。尝试将这种非P... 详细信息

以六氯化钨、硫代乙酰胺、氧化石墨烯为原料,采用一步水热法合成了二维的二硫化钨/石墨烯(WS_2/RGO)复合材料。水热合成的WS_2/RGO具有薄层的二维结构,且由于石墨烯的存在,WS_2以较少的层数形成薄片状生长在石墨烯的表面。尝试将这种非Pt类材料用于电催化氧化原反应,测试结果表明,WS_2在碱性条件下氧还原活性非常低,但是复合RGO形成WS_2/RGO复合材料后,电催化氧化原性能有了极大的提高,其起始电位为-0.17 V(vs SCE),转移电子数为3.7,极限电流密度为2.5 m A·cm-2,同时其具有较好的抗甲醇性能和循环稳定性。这是因为WS_2/RGO复合材料的二维结构具有更高的电子传输速率,同时硫化钨和石墨烯可以发挥协同催化作用。这种新型的二硫化钨/石墨烯(WS_2/RGO)复合材料作为非贵金属催化剂表现出良好的氧还原性能,在燃料电池上具有较好的应用前景。

关键词：水热法二硫化钨还原氧化石墨烯燃料电池氧还原反应

基于机器学习的材料疲劳和腐蚀寿命预测研究进展

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南京工程学院学报（自然科学版） 2024年第1期22卷 9-16页

作者：张振孙昊屠业宽瞿柯杰马毅立王安哲南京工程学院材料科学与工程学院江苏南京211167 江苏省先进结构材料与应用技术重点实验室江苏南京211167 江苏风力发电工程技术中心江苏南京210023

机器学习在多变量拟合、复杂数据相关性分析、隐含信息挖掘利用等方面具有强大功能,在机械结构故障预测和材料寿命预测方向的应用研究成为热点.本文介绍机器学习在材料疲劳和腐蚀寿命预测中的应用,深入探讨BP神经网络、支持向量回归、... 详细信息

机器学习在多变量拟合、复杂数据相关性分析、隐含信息挖掘利用等方面具有强大功能,在机械结构故障预测和材料寿命预测方向的应用研究成为热点.本文介绍机器学习在材料疲劳和腐蚀寿命预测中的应用,深入探讨BP神经网络、支持向量回归、聚类分析算法和集成算法综合应用的研究现状,总结模型参数的选取方法和模型性能的评估指标,并对机器学习在材料疲劳和腐蚀寿命预测研究领域存在的主要问题和发展趋势进行剖析.

关键词：机器学习疲劳和腐蚀寿命预测发展趋势

基于专利情报分析的锂离子电池用低温电解液的发展现状和研究进展

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储能科学与技术 2024年第7期13卷 2317-2326页

作者：李征杨振忠王琼胡仁宗国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心北京100160 广东省先进储能材料重点实验室华南理工大学材料科学与工程学院广东广州510640 浙江大学衢州研究院浙江衢州324000

锂离子电池已在移动设备、电动交通工具和储能系统等领域得到广泛应用,随着信息化与军事现代化建设的快速发展,锂离子电池的使用需要适应更宽的工作温度区间,因此,开发能够在低温条件下稳定工作的锂离子电池,可以满足在高寒地区、两极地... 详细信息

锂离子电池已在移动设备、电动交通工具和储能系统等领域得到广泛应用,随着信息化与军事现代化建设的快速发展,锂离子电池的使用需要适应更宽的工作温度区间,因此,开发能够在低温条件下稳定工作的锂离子电池,可以满足在高寒地区、两极地区,以及高空和近太空等区域对能量储存及释放的需求。电解液作为锂离子电池的一个重要组成部分,在电池中承担着锂离子的传输、在正负极界面生成固体电解质膜等重要作用,其低温性能会很大程度上影响锂离子电池的低温性能。由于电解液的优化在实际应用中更易于操作和实现,因而已成为该领域的研究热点。本文首先介绍了锂离子电池用低温电解液的研究现状和存在问题,然后从与市场和产业关系更为密切的锂离子电池低温电解液的相关专利申请入手,分析了其总体申请情况以及电解质盐、溶剂和添加剂等各技术分支的研究进展,并对重点申请人进行了分析,最后指出了国内创新主体在专利布局方面的不足之处,并给出了建议,为锂离子电池用低温电解液领域的研究提供参考。

关键词：锂离子电池低温电解液专利情报分析

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微纳结构类石墨氮化碳的合成方法研究进展

材料工程 2024年第9期52卷 104-115页

作者：程思苗立锋包镇红王继刚陈云霞余永志景德镇陶瓷大学国家日用及建筑陶瓷工程技术研究中心江西景德镇333001 东南大学材料科学与工程学院江苏省先进金属材料重点实验室南京211189

微纳结构类石墨氮化碳(g-C_(3)N_(4))被广泛应用于光解水制氢/氧、光催化降解有机污染物、光催化有机合成、传感器和生物医学等领域,已成为非金属聚合物半导体光催化剂的研究热点之一。本文围绕微波法、熔盐法、模板法、剥离法和超分子... 详细信息

微纳结构类石墨氮化碳(g-C_(3)N_(4))被广泛应用于光解水制氢/氧、光催化降解有机污染物、光催化有机合成、传感器和生物医学等领域,已成为非金属聚合物半导体光催化剂的研究热点之一。本文围绕微波法、熔盐法、模板法、剥离法和超分子自组装法在微纳结构g-C_(3)N_(4)合成中的研究进展,重点综述了超分子自组装技术在微纳结构g-C_(3)N_(4)的调控和制备效率上的优势;阐述了超分子自组装中原料体系、工艺过程等对g-C_(3)N_(4)形貌和结构的影响。最后,总结超分子自组装技术难以精细调控和定向设计g-C_(3)N_(4)微纳结构的问题,并展望了该技术未来的发展方向,比如不同方法之间的交叉研究、结合分子动力学模拟、丰富原料体系和建立工艺参数数据库。

关键词：微纳结构类石墨氮化碳合成方法研究进展自组装技术

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拟南芥细胞膜质子泵对硝酸盐吸收利用的影响

植物营养与肥料学报 2024年第4期30卷 666-676页

作者：潘婷张雅琳周博阳成元喻敏张茂星朱毅勇国际膜生物学与环境研究中心/佛山科学技术学院食品科学与工程学院广东佛山528200 南京农业大学资源与环境科学院江苏南京210095

[目的]硝态氮(NO_(3)^(-)-N)是多数植物吸收利用的主要氮素形态之一,NO_(3)^(-)-N的跨膜运输需要耦合质子共转运,质子运转需要细胞膜上的质子泵提供质子驱动力。本研究通过分析拟南芥细胞膜质子泵AHA1和AHA2对硝态氮吸收的信号网络,以... 详细信息

[目的]硝态氮(NO_(3)^(-)-N)是多数植物吸收利用的主要氮素形态之一,NO_(3)^(-)-N的跨膜运输需要耦合质子共转运,质子运转需要细胞膜上的质子泵提供质子驱动力。本研究通过分析拟南芥细胞膜质子泵AHA1和AHA2对硝态氮吸收的信号网络,以明确硝态氮吸收过程中的分子调控机制。[方法]以野生型Col-0、质子泵基因突变体aha1-9、aha2-5以及恢复系AHA1/aha1-9、AHA2/aha2-5为试验材料,在不同NO_(3)^(-)-N浓度(1、10和20mmol/L)培养基上培养10天,观察其表型,记录根系生长以及生物量变化,测定根系细胞膜质子泵蛋白及其磷酸化水平变化,检测根系中参与NO_(3)^(-)-N响应与转运相关基因(NRT1.1、NRT2.1、NRT2.2、NRT2.4和NLP7)和生长素响应与转运相关基因(ARF11、IAA6、PIN7和SAUR57)的相对表达量。[结果]20 mmol/L NO_(3)^(-)-N处理下各材料之间的生长无显著差异。在1和10 mmol/L NO_(3)^(-)-N条件下,与野生型相比,aha1-9和aha2-5的主根长度、侧根数量、根部和地上部生物量均显著降低。1 mmol/L NO_(3)^(-)-N时,aha1-9的上述指标与野生型的差异显著大于aha2-5。恢复系AHA1/aha1-9、AHA2/aha2-5在各个NO_(3)^(-)-N供应水平下均与野生型差异不显著。通过分离根系细胞膜发现,在1、10 mmol/L NO_(3)^(-)-N条件下,相比野生型,aha1-9和aha2-5的细胞膜质子泵蛋白水平分别降低了68%、19%和36%、53%,质子泵蛋白磷酸化水平分别降低了83%、43%和16%、42%;在20 mmol/L NO_(3)^(-)-N条件下,aha1-9和aha2-5的质子泵蛋白水平与野生型差异不显著,但磷酸化水平显著降低。通过RT-qPCR测定发现,在1 mmol/L NO_(3)^(-)-N条件下,aha1-9、aha2-5根系中的NRT1.1、NRT2.1、NRT2.2、NLP7表达量相比野生型显著下调,10和20 mmol/L NO_(3)^(-)-N条件下均没有显著差异。此外,在1和10 mmol/L NO_(3)^(-)-N条件下aha1-9、aha2-5中的ARF11、IAA6、PIN7和SAUR57表达量显著上调,然而在20 mmol/L NO_(3)^(-)-N条件下其表达量没有显著差异。[结论]低氮条件下,敲除细胞膜质子泵基因不仅降低其自身蛋白的合成和磷酸化水平,同时也影响硝酸盐转运蛋白基因和生长素相关基因的表达,进而抑制植物的生长。

关键词：拟南芥硝酸盐细胞膜质子泵 AHA1 AHA2

等离子体改性增强农林生物质复合材料界面相容性研究进展

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材料导报 2024年第13期38卷 295-305页

作者：刘筱涵杨培周晓燕南京林业大学林业资源高效加工利用协同创新中心南京林业大学材料科学与工程学院

生物质复合材料的开发是促进生物质资源向高值化、多元化、环境化和功能化利用的重要方式，对此，生物质材料表面改性技术及其内在作用机制是当前生物质复合材料领域的主要研究内容。等离子体改性技术以速度快、能量高、功能强、污染小... 详细信息

生物质复合材料的开发是促进生物质资源向高值化、多元化、环境化和功能化利用的重要方式，对此，生物质材料表面改性技术及其内在作用机制是当前生物质复合材料领域的主要研究内容。等离子体改性技术以速度快、能量高、功能强、污染小等优势从众多改性方法中脱颖而出，被广泛应用于改善生物质复合材料的界面结合性能。等离子体技术基于对材料表面的活化作用以及表面刻蚀作用改善生物质材料与其他异质材料的界面相容性，进而提升农林生物质复合材料的物理力学性能。本文介绍了等离子体改性生物质材料的发展历程，总结了等离子体技术对生物质材料的改性机理，重点阐述了等离子体改性技术在增强木竹/树脂复合材料、木竹/塑料复合材料、木竹/金属复合材料、木竹/增强纤维复合材料界面相容性方面的研究进展。最后，对等离子体改性农林生物质复合材料的发展方向进行了展望。

关键词：等离子体农林生物质表面改性界面相容性复合材料