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有机-无机复合固态电解质在锂电池中的应用研究进展

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硅酸盐学报 2024年第1期52卷 240-254页

作者：邢学奇倪雨王泽楷卢宏宇姜晓霞白宁国家电投集团科学技术研究院有限公司北京102209

高离子导电率、宽电化学窗口、高锂离子选择性和良好机械性能的固态电解质是高性能固态电池的核心。复合固态电解质具有良好的电化学性能和优异的机械性能,是目前固态电解质研究的主要方向之一。本综述总结了复合固态电解质的组成,锂离... 详细信息

高离子导电率、宽电化学窗口、高锂离子选择性和良好机械性能的固态电解质是高性能固态电池的核心。复合固态电解质具有良好的电化学性能和优异的机械性能,是目前固态电解质研究的主要方向之一。本综述总结了复合固态电解质的组成,锂离子的传输途径,重点阐述了每类复合固态电解质的制备、离子电导率和电池性能的研究进展;并探讨了复合固态电解质耐受锂金属还原性和高压正极氧化性的双层或多层结构设计。最后,概述了复合固态电解质面临的主要问题,指出高离子导电率和低界面阻抗的复合固态电解质仍是未来的主要研究内容。

关键词：复合固态电解质固态锂电池填料离子电导率锂离子传输机理

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无人驾驶铰接转向车辆路径跟踪控制研究综述

农业机械学报 2024年第1期55卷 1-21页

作者：祝青园程家琪陈轩伟杨昌霖高云龙邵桂芳厦门大学萨本栋微米纳米科学技术研究院厦门361005

路径跟踪是无人驾驶技术的重要组成部分,是实现铰接转向车辆准确平稳自主行驶的关键,对提高铰接转向车辆在农业、林业、矿山及建筑等行业的作业效率和安全性具有重要意义。车辆模型构建、控制算法设计和算法验证评估是路径跟踪控制研究... 详细信息

路径跟踪是无人驾驶技术的重要组成部分,是实现铰接转向车辆准确平稳自主行驶的关键,对提高铰接转向车辆在农业、林业、矿山及建筑等行业的作业效率和安全性具有重要意义。车辆模型构建、控制算法设计和算法验证评估是路径跟踪控制研究的基础,围绕这3方面阐述了铰接转向车辆路径跟踪控制研究的进展。首先回顾了铰接转向车辆的几何学模型、运动学模型和动力学模型,并讨论了各类模型在路径跟踪控制研究中的适用场景及局限性;在此基础上,阐述了铰接转向车辆路径跟踪控制算法的研究现状,对比并总结了每种算法的优缺点及适用范围,并进一步归纳了算法的验证与评估手段;最后展望了铰接转向车辆路径跟踪技术未来的研究重点及方向:考虑车辆动力学因素及模型参数动态时变特性的车辆建模研究;融合各类算法适应性并结合智能算法的多工况自适应控制算法设计;标准化、流程化的高保真仿真场景开发及集成准确性、稳定性、安全性等多性能的评估方法研究。

关键词：无人驾驶铰接转向车辆路径跟踪控制策略动力学模型验证评估

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露天煤矿破碎站受料斗粉尘扩散规律

洁净煤技术 2024年第S1期30卷 370-375页

作者：张建华国能准能科学技术研究院

露天煤矿破碎站煤炭卸料过程会产生大量粉尘并且向空气中扩散，对操作工人的身体健康和机械设备的使用寿命造成威胁，并对环境造成极大危害。粉尘扩散规律的研究对破碎站粉尘防治具有重要意义。本文采用现场测量和数值模拟相结合的方法... 详细信息

露天煤矿破碎站煤炭卸料过程会产生大量粉尘并且向空气中扩散，对操作工人的身体健康和机械设备的使用寿命造成威胁，并对环境造成极大危害。粉尘扩散规律的研究对破碎站粉尘防治具有重要意义。本文采用现场测量和数值模拟相结合的方法，对粉尘颗粒在受料斗内部及外部区域的扩散规律进行了研究。结果表明，粉尘的扩散主要由10～100μm的颗粒引起。颗粒主要集中在受料斗壁面附近以上的区域。当卸料高度距受料斗上缘7.1 m处时，粉尘可以扩散到距受料斗上缘以上11 m的区域。

关键词：破碎站粉尘扩散粉尘浓度数值模拟

有机凝胶肌电电极制备及其在动态手势识别的应用

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第6期55卷 2153-2161页

作者：张建寰徐益鑫邓连钧徐周毅张陈涛厦门大学萨本栋微米纳米科学技术研究院福建厦门361102

为了解决传统肌电电极与皮肤贴合度不佳,易造成运动伪影的问题,本文提出一种高离子导电、良好自黏附的有机凝胶作为电极检测肌电信号,并将其应用于动态手势动作的识别。首先,采用物理交联与化学交联结合的互贯穿网络结构,在生物相容性... 详细信息

为了解决传统肌电电极与皮肤贴合度不佳,易造成运动伪影的问题,本文提出一种高离子导电、良好自黏附的有机凝胶作为电极检测肌电信号,并将其应用于动态手势动作的识别。首先,采用物理交联与化学交联结合的互贯穿网络结构,在生物相容性的聚丙烯酰胺/海藻酸钠体系中加入单宁酸、氯化钠和甘油,获得聚丙烯酰胺/海藻酸钠/单宁酸有机凝胶;其次,测试制备的有机凝胶力学、导电及黏附等性能,并将其作为皮肤表面电极进行肌电信号的检测;最后,使用卷积神经网络算法将其应用于动态手势动作的识别。研究结果表明:制备的有机凝胶具有低弹性模量以及可逆自黏附能力,可实现与皮肤的保形黏附;有机凝胶具有7.7 kPa的弹性模量、310%的伸长率、2.81 mS/cm的离子导电率,并具有良好的自黏附性能以及可降解性,能够获得17.14 dB信噪比的高质量肌电信号,能够有效识别不同界面操作的动态动作及手语手势,平均识别率分别达95.04%和98.67%。该有机凝胶电极具有高信噪比,可有效识别动态手势,在人机交互、机器人遥操作领域具有广阔的应用前景。

关键词：肌电信号有机凝胶柔性电极动态手势识别

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基于分段动态运动基元的机械臂轨迹学习与避障方法

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机器人 2024年第3期46卷 275-283页

作者：刘暾东张馨月林晨滢吴晓敏苏永彬厦门大学萨本栋微米纳米科学技术研究院福建厦门361102

针对存在障碍物的复杂工作场景中所规划的机械臂运动轨迹与示教轨迹相似性不高的问题,提出一种基于分段DMP(动态运动基元)的轨迹学习与避障方法。首先利用DMP模型对示教轨迹编码生成一条学习轨迹,结合快速扩展随机树算法(RRT)在工作空... 详细信息

针对存在障碍物的复杂工作场景中所规划的机械臂运动轨迹与示教轨迹相似性不高的问题,提出一种基于分段DMP(动态运动基元)的轨迹学习与避障方法。首先利用DMP模型对示教轨迹编码生成一条学习轨迹,结合快速扩展随机树算法(RRT)在工作空间中获得能够顺利回归原始轨迹的避障路径;然后针对避障路径确定中间点进行分段DMP优化编码,学习生成具有一定泛化能力的复现轨迹;最后通过机械臂进行轨迹复现,实现保留原始轨迹特征的避障功能。通过手写体字母实验与六轴机械臂平台上的物块搬运实验进行验证,结果表明:DMP分段编码的能力有效解决了传统避障算法所造成的轨迹变形和特征破坏问题,与传统避障算法的轨迹相比,实验结果轨迹与示教轨迹的相似性有了明显提高,验证了所提方法的有效性。

关键词：示教学习轨迹学习动态运动基元快速扩展随机树避障轨迹

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直立式混凝土落地声屏障振动放大效应

振动．测试与诊断 2024年第2期44卷 337-344,412,413页

作者：刘必灯宋瑞祥邬玉斌吴琼吴瑞北京市科学技术研究院城市安全与环境科学研究所北京100054

以普速铁路路侧落地安装直立式混凝土声屏障为研究对象,利用原位试验方法研究了列车运行下屏障板水平及竖向加速度时程和频谱特征,结合悬臂板理论模态分析了屏障板相对其基础的振动放大效应及机理。结果表明,钢轨-轨枕-道床-声屏障基础... 详细信息

以普速铁路路侧落地安装直立式混凝土声屏障为研究对象,利用原位试验方法研究了列车运行下屏障板水平及竖向加速度时程和频谱特征,结合悬臂板理论模态分析了屏障板相对其基础的振动放大效应及机理。结果表明,钢轨-轨枕-道床-声屏障基础振动递减,屏障板较其基础加速度平均放大2倍,振级平均增大6 dB,道床和基础竖向振动卓越频率为63.5 Hz,水平向放大显著频段为6~8 Hz和40~50 Hz,竖向放大显著频率为63.5 Hz和160 Hz。理论模态分析显示,屏障板水平向前2阶自振频率为7 Hz和46 Hz,竖向1阶自振频率为170 Hz,说明水平放大效应与其前2阶自振频率相关,竖向放大效应与其1阶自振频率和基础激励频率相关。将屏障板振动响应估算简化为地基土-声屏障动力相互作用耦合振动模型,以考虑其受地基激励强迫振动和自由振动双重影响是合理可行的。

关键词：落地声屏障振动放大效应地基土-声屏障动力相互作用加速度时程和频谱特征原位试验普速铁路

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Pedrolide的不对称全合成

有机化学 2024年第3期44卷 1031-1032页

作者：司瑞琪李鹏飞西安交通大学前沿科学技术研究院西安710054

复杂天然产物的全合成是一门精深的科学,也是一门具有观赏性的艺术.近年来,随着新方法和新策略的发展,路线简洁、可规模化的全合成越来越成为合成科学家所追求的目标.由于复杂萜类分子通常含有全碳多环骨架、多立体中心和数目不等的氧... 详细信息

复杂天然产物的全合成是一门精深的科学,也是一门具有观赏性的艺术.近年来,随着新方法和新策略的发展,路线简洁、可规模化的全合成越来越成为合成科学家所追求的目标.由于复杂萜类分子通常含有全碳多环骨架、多立体中心和数目不等的氧化基团,因此一直是全合成极具领域挑战性的方向之一.萜类化合物的生源合成一般是从简单异戊二烯开始,通过“两相途径”完成,即“环化酶相”和“氧化酶相”[1].然而,由于缺乏化学、区域和立体选择性高的催化剂,现实的化学合成难以完全模拟生物过程.

关键词：全合成环化酶异戊二烯萜类化合物天然产物生源合成化学合成

松软破碎煤体取制样与剪切试验系统研制及应用

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煤炭科学技术 2024年第2期52卷 126-134页

作者：舒龙勇饶文铭范喜生刘正帅孙中学霍中刚煤炭科学研究总院北京100013 煤炭科学技术研究院有限公司北京100013

研究松软破碎煤体力学性质对巷道支护和煤与瓦斯突出预测等工作具有重要意义,但当前缺乏有效的松软破碎煤体取样、制样及力学特性分析装置。为此,研发了一套松软破碎煤体取制样与剪切试验系统,主要由取样装置、制样装置和力学特性参数... 详细信息

研究松软破碎煤体力学性质对巷道支护和煤与瓦斯突出预测等工作具有重要意义,但当前缺乏有效的松软破碎煤体取样、制样及力学特性分析装置。为此,研发了一套松软破碎煤体取制样与剪切试验系统,主要由取样装置、制样装置和力学特性参数测试系统组成,各部分具有以下主要功能与特点:①取样装置中的单动三管取芯器包含脑袋总成、外管总成及内管总成3部分,内外管间设置稳定环,保证内外管同心,内管总成腔体内部设置衬管用于储存煤心,取芯钻进时内管不随外管旋转;当钻取的煤心充满衬管后,退出取芯器,拆卸取出衬管,将煤心连同衬管一并取出并进行封装。取样装置灵活、轻便、易拆装携带。②制样装置包含脱模仪、切割机、冰箱、热风枪4部分,脱膜仪用于脱去煤心外层衬管,切割机、冰箱和热风枪用于对煤心进行切割、冷冻和热缩;制作标准煤心试件分为打孔润湿、冷冻切割和热缩脱模3个步骤,采用端头局部冷冻切割、脱模与热缩均匀同步等技术,实现多种标准尺寸试件制备,制样方法完善、成功率高。③力学特性参数测试系统包含主体结构、伺服油源控制装置和软件系统3部分,能实现限制性及非限制性直剪试验功能,主要用于开展松软破碎煤体标准试件不同法向应力下直剪试验、不同围压下三轴压缩试验。整体设计结构简单、操作方便。研究利用单动三管取芯器获取松软破碎煤体,利用脱模仪等制样装置将其制备成标准试件,进而在力学特性参数测试系统上分别开展松软破碎煤体标准试件在0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09 MPa法向应力下的直剪试验和0.2、0.3、0.4 MPa围压下的三轴压缩试验,并求得两种试验条件下松软破碎煤体的黏聚力和内摩擦角等抗剪强度参数,其中直剪试验求得的黏聚力和内摩擦角为0.125 kPa和37.2°,三轴压缩试验求得的黏聚力和内摩擦角为0.121 kPa和36.4°。结果表明,该套系统具有较好的实用性和可靠性,为研究松软破碎煤体力学特性提供了较好的试验平台和方法。

关键词：松软破碎煤体取芯器取样标准煤样制备剪切试验抗剪强度

雨量数据缺失条件下基于实测流量的降水反演研究——以北京市“23·7”极端暴雨为例

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河海大学学报(自然科学版) 2024年

作者：张旭旻陈颖冰李永坤卢亚静薛志春胡晓静北京市水科学技术研究院

受“23·7”极端暴雨影响，北京市永定河与大清河部分中小流域雨量站损毁或数据传输中断，导致实测降水数据缺失，给后续洪水调查及水文分析研究带来较大困难。为了在缺失实测降水数据的情况下，快速准确掌握暴雨量级及重现期，本研究... 详细信息

受“23·7”极端暴雨影响，北京市永定河与大清河部分中小流域雨量站损毁或数据传输中断，导致实测降水数据缺失，给后续洪水调查及水文分析研究带来较大困难。为了在缺失实测降水数据的情况下，快速准确掌握暴雨量级及重现期，本研究在选取雨量站损毁严重，实测降水数据可靠性较差的五个典型中小流域的基础上，基于实测流量数据，利用动态系统响应曲线（Dynamic System Response Curve，DSRC）降水反演方法对实际降水量进行反演，并采用均方根误差（Root Mean Square Error，RMSE）、PEARSON相关系数与Nash效率系数作为评价指标，检验反演方法的有效性。同时统计分析实测降水（反演前）、反演降水（反演后）与实际降水（利用多源数据融合后的降水数据近似）不同历时的降水特征值，对反演降水的准确性进行评价。结果表明：1）DSRC降水反演方法在五个典型流域中均能够对流域面平均降水过程进行有效反演，反演前后的降水过程与实际降水过程的平均RMSE分别为5.97与3.86，平均PEARSON相关系数分别为0.67与0.82，平均Nash效率系数分别为0.27与0.67；2）DSRC反演方法对降水特征值的反演效果与新安江模型模拟效果以及雨量站实测雨峰的准确度密切相关；3）在雨量站数据传输中断后，DSRC方法仍能够对实际降水进行有效反演，反演的降水过程表现出明显的连续性特征。

关键词：动态系统响应曲线降水反演 “23·7”极端降水