摘要：随着石油等化石燃料的逐渐枯竭,人们对绿色能源和电动汽车的需求持续增长,可循环的电能储存系统也得到了快速发展。然而,传统的锂离子电池已接近理论极限,因而寻找开发下一代电池电极材料受到了极大的关注。锂硫电池因为具备出色的理论比容量和能量密度、环境友好、成本低廉等优点而备受关注。然而,锂硫电池中活性硫及其放电产物导电性差、可溶性多硫化物在电极间穿梭、体积膨胀等问题导致电池的反应动力学缓慢、容量迅速下降。为了解决这些问题,有必要对硫正极进行合理设计,研究表明引入碳纳米结构(如碳纳米管、碳纳米纤维、介孔碳、石墨烯等)作为骨架负载硫能提高锂硫电池的性能。这些碳骨架具有多层次的交叠多孔结构、大比表面积和高电子迁移率等优势,为离子提供迁移通道的同时能形成物理屏障限制多硫化物的迁移,进而抑制穿梭效应改善电池的循环稳定性。但是由于碳纳米结构的非极性特点,多硫化物与碳骨架之间的相互作用较弱,只能通过物理相互作用抑制多硫化物的穿梭。为了提高抑制效果,可以将极性材料(如金属氧化物、硫化物等)与碳纳米结构进行耦合,这样就兼具了极性材料和碳纳米结构的优点。极性材料与多硫化物的相互作用较强,同时碳纳米结构的高导电性和物理屏障作用亦得以保留,因而能大幅减缓穿梭效应,提高锂硫电池的循环稳定性和倍率性能。此外,多种导电聚合物,如聚吡咯(PPy)、聚噻吩(PTh)和聚苯胺(PANI)等,亦能作为包覆层或导电载体改善锂硫电池的循环性能和倍率性能。其中聚苯胺(PANI)具有导电性高、易合成、共形性好等特点,作为包覆层能有效地防止多硫化物向外扩散,提高电子的迁移率,从而保证电池的长期循环稳定性。本工作制备了一种ZnS-CNTs/S@PANI正极材料来抑制上述缺陷,提高锂硫电池性能,该正极材料以ZnS修饰的CNTs为骨架来负载硫,再在外层包覆聚苯胺(PANI)导电聚合物制备而成。该正极材料中由碳纳米管构成的导电网络有利于电子的快速迁移,并能容纳循环过程中硫的体积膨胀;ZnS量子点的修饰在碳纳米管表面增加了大量极性位点,能够增强对多硫化物的吸附,进而抑制穿梭效应;外侧的聚苯胺作为极性导电包覆层有利于提高电极整体的导电性,增强对多硫化物的吸附,并且能够通过物理限制效应防止活性材料流失。因此该正极材料表现出良好的电池性能,其初始比容量在0.5 C时为952.33 mAh·g^(-1),经过150次循环后比容量为776.37 mAh·g^(-1),容量保持率为81.52%。其在2 C倍率下的放电容量为633.62 mAh·g^(-1),优于CNTs/S和ZnS-CNTs/S电极。该结果证明了ZnS-CNTs/S@PANI正极材料具备优异的锂硫电池性能,为了锂硫电池向实用化发展提供了一种正极制备方案。

摘要：本文研究了并联电流模式控制的Boost变换器分叉序列。首先,对基于电流模式控制的Boost变换器的状态方程,利用龙格-库塔(Runge-Kutta)算法进行仿真,取每个时钟脉冲时刻的电路状态变量构成庞加莱截面,画出在参考电流变化方向上的分叉图。然后,利用离散映射迭代法推导出并联电流模式控制的Boost变换器分叉序列中各分叉点的值。最后,通过理论推导出的值与仿真结果的对比,发现二者比较吻合,从而给出变换器稳定设计的理论依据。

摘要：[目的]轨道交通车辆传统转向架的定位刚度较大,在通过中小半径曲线时,轮轨间存在明显的横向力,导致轮轨磨耗较大,运营效率不高。为了提高轨道交通车辆的运行稳定性和曲线通过性能,提出一种转向架主动径向系统。[方法]介绍了主动径向系统及其控制原理;介绍了径向控制器的软件和硬件设计流程;建立车辆动力学模型,结合系统其他部件,通过半实物仿真试验和环行线路试验对径向控制器的功能及性能进行验证。[结果及结论]无论采用引导型主动检测模式还是精确型信标检测模式,径向控制器均能有效探测到曲线段,使转向架轮对趋于径向位置通过曲线段,且符合实际的线路信息。列车在进出曲线时,径向控制器能够驱动径向作动器即刻或提前完成动作,有效改善迟滞时间。仿真试验和环行线路试验结果表明,安装有主动径向系统转向架的列车在通过曲线段时,其轮轨横向力的变化趋势一致,均明显小于传统车辆被动式曲线通过状态下的参数指标,其中导向轮对的表现尤为突出。所提主动径向控制器能够提高列车的曲线段通过性能,降低轮轨磨耗。

摘要：LIMS是一种专为实验室设计的信息管理系统。矿山企业引入该系统有助于实现检测业务的数字化管理。然而,市面上通用的LIMS软件普遍存在与CNAS体系结合不紧密、流程管理不严谨、行业适用性不强等缺陷,无法满足矿山行业实验室的特殊需求。为此,结合CNAS质量管理体系要求以及矿山化验检测业务特点,研发了一款符合金属矿山行业特点的LIMS系统,对传统化验检测业务管理模式进行了全面改造和提升,内容涵盖业务管理、检测流程、结果汇总、报告管理、报告溯源和CNAS体系运行管理等多方面。该系统引入了样品类型、设备类型、化验岗位、再现性限设置以及报告权限设置等概念,并建立了关联关系,能够批量委托检测任务、灵活设置用户报告审批权限。根据关联关系,系统可自动将检测任务分配到特定的检测班组和化验岗位,自动计算检测项目的再现性限,判断平行检测结果是否超差,确定重验方式及平均结果的计算方法。此外,系统还利用LT-IoT数据采集平台,实现了分析仪器、天平、温湿度计、二维码等数据的自动采集,确保数据准确性、完整性和可追溯性,有效避免了传统手工录入导致的错误和不确定性。应用效果表明:该系统的研发与应用可以为金属矿山行业提供了一个高效、严谨、规范化的实验室信息管理系统,有助于提高检测业务的数字化管理水平,为行业的数字化转型提供强有力支持。