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氮杂环导电高分子改性锂离子电池石墨负极材料

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储能科学与技术 2024年第8期13卷 2511-2518页

作者：王志勇蔡君瑶佘英奇钟树林潘康华湖南中科星城石墨有限公司湖南长沙410600

石墨负极是锂离子电池重要的负极材料,但其在锂离子电池应用过程中的低电导率、低倍率性能、低容量等问题限制了其进一步应用。表面包覆是石墨负极改性的重要方式,当前沥青包覆为常用的包覆方式,可以有效降低比表面积,但为了匹配新一代... 详细信息

石墨负极是锂离子电池重要的负极材料,但其在锂离子电池应用过程中的低电导率、低倍率性能、低容量等问题限制了其进一步应用。表面包覆是石墨负极改性的重要方式,当前沥青包覆为常用的包覆方式,可以有效降低比表面积,但为了匹配新一代电池的应用场景,需优化改性方向。在本研究中,以商用石墨负极为主,使用氮杂环导电高分子作为包覆剂,在石墨表面进行原位包覆改性,得到了包覆石墨,并设置了梯度包覆量,经过一系列表征发现,氮杂环导电高分子包覆有效地提升了石墨负极的比容量与快充性能,并且容量随着包覆量的提升而进一步提升(石墨负极的锂电容量为352.3 mAh/g,包覆后的锂电容量最高可升至359.7 mAh/g)。在保持容量提升的同时,氮杂环导电高分子包覆也极大地提升了快充性能,通过优化的包覆量,将原始石墨的1.2C/0.05C容量保持率从39.22%提升至50.97%,在商用负极的容量和快充性能提升上实现了较大突破,并通过机理分析证明,氮杂环导电高分子在石墨表面进行原位包覆改性,为石墨提供了表层导电网络和额外的锂离子吸附位点,为石墨负极的容量和快充性能提升作出了较大贡献,可作为新一代负极材料表面改性的优化方向。

关键词：导电高分子表面改性石墨锂离子电池负极

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锂硫电池正极材料研究进展

中国材料进展 2024年第8期43卷 724-733页

作者：夏勇祝婷翁毅訚硕湖南中伟新能源科技有限公司湖南长沙410625 湖南中联重科应急装备有限公司湖南长沙410203

锂硫电池体系因其超高理论能量密度,被认为是极具发展前景的下一代电池体系。但是,现阶段锂硫电池体系特别是正极部分仍然存在诸多技术难题,开发高性能正极材料成为锂硫电池体系的重要研究内容。总结了多孔碳、碳纳米管、石墨烯等复合... 详细信息

锂硫电池体系因其超高理论能量密度,被认为是极具发展前景的下一代电池体系。但是,现阶段锂硫电池体系特别是正极部分仍然存在诸多技术难题,开发高性能正极材料成为锂硫电池体系的重要研究内容。总结了多孔碳、碳纳米管、石墨烯等复合碳基载硫材料以及其他类型非碳载硫材料,分析了上述材料在锂硫电池体系中的作用机理。重点介绍了正极部分存在的多硫化物“穿梭效应”导致循环性能差、单质硫及其化合物绝缘性引起导电性差和硫利用率低、载硫低引起的体积能量密度小以及单质硫放电过程体积膨胀等技术难题,并综述了针对各类问题提出的相应策略和研究成果。最后展望了高性能碳基材料以其低廉的价格和优异的性能将继续成为锂硫电池正极材料商业化发展的研究重点。

关键词：锂硫电池正极复合材料碳材料多硫化物

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基于BIM的公路边坡可视化管理方法研究

铁道科学与工程学报 2024年第6期21卷 2342-2358页

作者：肖建勇严伟乔世范谢济仁陈韶平杨舒焜冯超博湖南中大设计院有限公司湖南长沙410075 中南大学土木工程学院湖南长沙410075 湖南铁院土木工程检测有限公司湖南长沙410118

山地、丘陵地区的公路建设和运营中常伴有大量边坡,边坡的灾害问题已成为制约我国公路、铁路建设与运营发展的主要因素。目前,主流边坡信息化管理系统在信息集成领域存在缺陷,难以满足对各类复杂边坡科学监测与精细化管理的需求。为此,... 详细信息

山地、丘陵地区的公路建设和运营中常伴有大量边坡,边坡的灾害问题已成为制约我国公路、铁路建设与运营发展的主要因素。目前,主流边坡信息化管理系统在信息集成领域存在缺陷,难以满足对各类复杂边坡科学监测与精细化管理的需求。为此,将BIM可视化技术引入到边坡监测与管理中,利用可视化模型“所见即所得”的优势与强大的数据集成能力改善沟通环境、提高管理效率。首先,通过地质钻孔数据解译结合地层层序优化逻辑确定地层层序、地层边界与分布范围,利用Dynamo节点开发基于钻孔数据的自动化建模程序,提出基于Revit+Dynamo的边坡地质BIM精细化建模方法。然后,提出联合OBJ-JSON格式储存模型关键属性信息的边坡模型轻量化导出方案,实现模型与地质信息的集成以及大体量边坡地质模型与Web的端互通,基于***框架扩展WebGL原生代码优化BIM模型并开发了边坡BIM模型的Web端交互应用。最后,全方位分析涵盖项目全生命周期管理的内需并借助MySQL数据库技术将上述成果进行整合,开发了基于BIM的高速公路边坡的可视化监测管理平台并运用于实际工程。实例结果表明,基于平台建立的边坡可视化管理方案能够大幅提升案例公路边坡项目在运用阶段的管理水平与管理效率。研究为边坡信息化、可视化管理流程的制定和实施提供了参考。

关键词： BIM 边坡三维地质建模可视化管理

基于变结构PID控制的轨道交通信号联合控制系统设计

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吉林大学学报（工学版） 2024年第8期54卷 2364-2369页

作者：任颖朵建华宋瑞霞中南大学自动化学院长沙410083 湖南中车时代通信信号有限公司长沙410000 宁波市轨道交通集团有限公司智慧运营分公司浙江宁波315000

针对轨道交通信号易出现误差和失真等问题,提出基于变结构PID控制的轨道交通信号联合控制系统设计,首先设计轨道交通信号联合控制系统,系统分为行车指挥调度模块、联锁模块、区间闭塞和列车运行控制模块以及信号检测和监测模块,然后将LT... 详细信息

针对轨道交通信号易出现误差和失真等问题,提出基于变结构PID控制的轨道交通信号联合控制系统设计,首先设计轨道交通信号联合控制系统,系统分为行车指挥调度模块、联锁模块、区间闭塞和列车运行控制模块以及信号检测和监测模块,然后将LTE技术引入车-地通信之中,提升系统安全性和可靠性,最后提出变结构PID模糊神经网络轨道交通信号联合控制算法,实现轨道交通信号控制。实验结果表明:本文方法的吞吐量和传输成功率更高、平均端到端延时和误比特率更低。

关键词：轨道交通信号联合控制系统设计 LTE 变结构PID控制

航天用7050铝合金锻件热变形及热处理工艺

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金属热处理 2024年第4期49卷 214-219页

作者：范曦盛智勇姜敖倪珂肖雨晴赵永兴湖南中创空天新材料股份有限公司湖南岳阳414009

通过光学显微镜、透射电镜、室温拉伸以及电导率测试,研究了时效工艺及最终道次锻压变形量对7050铝合金锻件组织及性能的影响。结果表明,随着双级时效时间的增加,7050铝合金锻件的抗拉强度和屈服强度下降,电导率和伸长率增加。经过120℃... 详细信息

通过光学显微镜、透射电镜、室温拉伸以及电导率测试,研究了时效工艺及最终道次锻压变形量对7050铝合金锻件组织及性能的影响。结果表明,随着双级时效时间的增加,7050铝合金锻件的抗拉强度和屈服强度下降,电导率和伸长率增加。经过120℃×6 h+168℃×12 h的最佳时效工艺处理后,锻件性能满足新一代某型号7050铝合金锻件的性能要求。最终道次变形量对7050铝合金锻件的三向力学性能影响较大,在最佳的时效工艺下,最终道次变形量为45%时,可获得最优的综合性能,三向抗拉强度、屈服强度和伸长率均满足指标要求。

关键词：锻压变形时效处理 7050铝合金力学性能

基于列车自主运行的动态编组列车运行控制系统场景设计

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控制与信息技术 2024年

作者：薛巧丽俎云燕黄鼎慧谢星雷成健湖南中车时代通信信号有限公司

在城市轨道交通网络化规模和客流日益增加的过程中，客流出行分布规律呈现时空不均衡特性。针对既有传统固定编组列车运行组织方式难以适应的问题，文章提出了基于列车自主运行的动态编组列车运行控制系统动态编组通用场景设计方案，其... 详细信息

在城市轨道交通网络化规模和客流日益增加的过程中，客流出行分布规律呈现时空不均衡特性。针对既有传统固定编组列车运行组织方式难以适应的问题，文章提出了基于列车自主运行的动态编组列车运行控制系统动态编组通用场景设计方案，其在全自动运行系统（FAO）基础上，针对动态编组新增场景5个、修订场景18个。文章详细阐述了动态编组列车运行控制系统的虚拟联挂和物理联挂下三大通用运营场景（编队建立、编队运行、编队解编），得到系统功能需求，为后续的系统功能及架构设计奠定了基础。

关键词：城市轨道交通列车动态编组运营场景虚拟联挂物理联挂解编车车通信

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地面激光扫描点云与无人机影像点云融合应用

铁道科学与工程学报 2024年第7期21卷 2804-2814页

作者：彭仪普李剑邹魁汤致远李子超韩衍群中南大学土木工程学院湖南长沙410075 湖南中大设计院有限公司湖南长沙410075

通过建立高精度的桥梁三维点云模型,检查桥梁病害情况并拟合绘制出桥梁线形。首先以无人机近景摄影、环绕飞行、井字飞行获取某双线特大桥梁主体与细部纹理数据,然后将不同航线采集的数据在Context Capture软件里面进行三维重建,将桥梁... 详细信息

通过建立高精度的桥梁三维点云模型,检查桥梁病害情况并拟合绘制出桥梁线形。首先以无人机近景摄影、环绕飞行、井字飞行获取某双线特大桥梁主体与细部纹理数据,然后将不同航线采集的数据在Context Capture软件里面进行三维重建,将桥梁主体与细部影像融合生成完整桥梁点云1。运用Trimble SX12仪器完成对桥梁一体化扫描,获得完整桥梁点云2。提出基于双向KD-tree优化的ICP(Iterative Closest Point)算法对无人机航摄桥梁点云1与地面激光扫描桥梁点云数据2进行配准融合,加密后的桥梁点云用于建立运营铁路双线特大桥精细化三维实景建模。提出基于KD-tree的PCA(Principal Component Analysis)算法完整提取出桥梁吊索点云,运用最小二乘法拟合出桥梁拱轴线线形、RANSAC算法拟合出桥面线形。通过与单一无人机、单一地面激光扫描精度及完整性对比分析,以验证融合建模的有效性。研究结果表明:融合建模的模型水平精度1.71 cm、垂直方向精度1.25 cm,较单一无人机建模精度在水平与竖直方向分别提升16.59%与20.89%;融合建模的完整性为98.17%,纹理效果更加真实,并检查出桥墩存在蜂窝麻面、渗水等病害,拱肋存在涂装锈蚀、破裂等病害。该研究可为桥梁三维点云模型应用研究提供思路参考,具有较好的应用前景。

关键词：运营铁路桥梁线形倾斜摄影测量地面激光扫描点云数据融合桥梁病害检测

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竖向受荷桩极限承载力计算的可靠性分析

铁道科学与工程学报 2024年第8期21卷 3131-3141页

作者：肖建勇饶有权冷伍明湖南中大设计院有限公司湖南长沙410075 中南大学土木工程学院湖南长沙410075

为深入探究竖向受荷桩极限承载力3种典型计算模型(双曲线模型、指数曲线模型和灰色理论模型)的可靠性,基于具有极限承载力的95根试桩数据,详细分析3种单桩竖向极限承载力计算模型预测行为的不确定性。研究发现3种计算模型均可基于未达... 详细信息

为深入探究竖向受荷桩极限承载力3种典型计算模型(双曲线模型、指数曲线模型和灰色理论模型)的可靠性,基于具有极限承载力的95根试桩数据,详细分析3种单桩竖向极限承载力计算模型预测行为的不确定性。研究发现3种计算模型均可基于未达到破坏状态单桩的荷载-沉降数据序列预测其极限承载力,但具有一定的不确定性。编制的计算程序SIMUPU有效提高了单桩极限承载力的计算效率,具有良好的实用性。结合程序分析结果,提出单桩竖向承载力计算模型不确定性的分析方法,阐明了计算模型不确定性的统计特征,发现计算模型的不确定性系数统计均值可用于修正并提高模型预测单桩极限承载力的可靠性。基于双曲线模型极值点法预测的单桩极限承载力普遍偏大,且离散性较大,偏于不安全;采用双曲线模型最大曲率点法确定单桩极限承载力的不确定性系数均值虽接近1.0,但其预测结果的可靠性略有降低。指数曲线模型和灰色理论模型的预测结果整体略偏小,且二者预测结果较为接近,预测所得单桩极限承载力的可靠性优于双曲线模型。基于工程试验桩的应用分析表明,单一计算模型可能产生较大误差,基于本文可靠性分析方法,同时采用3种计算模型进行预测、修正、取均值,可获得更为可靠的单桩极限承载力。研究成果可为单桩极限承载力的分析和获取提供参考和依据。

关键词：竖向受荷桩极限承载力计算模型可靠性不确定性

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大颗粒掺铝四氧化三钴的制备条件优化

电源技术 2024年第5期48卷 869-873页

作者：夏勇祝婷湖南中伟新能源科技有限公司湖南长沙410600 湖南中联重科应急装备有限公司湖南长沙410000

采用液相沉淀-热分解制备出电池级大颗粒掺铝四氧化三钴,考察了液相沉淀过程中钴液流量、反应温度、反应pH值对大颗粒掺铝碳酸钴中间品杂质S含量、振实密度、上清Co含量等的影响;探究了碳酸钴烧结过程预热温度、进料量对大颗粒掺铝四氧... 详细信息

采用液相沉淀-热分解制备出电池级大颗粒掺铝四氧化三钴,考察了液相沉淀过程中钴液流量、反应温度、反应pH值对大颗粒掺铝碳酸钴中间品杂质S含量、振实密度、上清Co含量等的影响;探究了碳酸钴烧结过程预热温度、进料量对大颗粒掺铝四氧化三钴振实密度和开裂情况的影响。结果表明:钴液进料流量2.5 L/h、反应过程温度45℃、反应过程pH值7.4的条件为沉淀大颗粒掺铝碳酸钴较优条件;引风风量30 m^(3)/h、碳酸钴进料速度15 kg/h的条件为烧结较优条件。

关键词：掺铝四氧化三钴碳酸钴液相沉淀球形颗粒