摘要：Silicon-based material is one of the most promising substitutes of widely used graphite anodes for the next generation Li-ion batteries due to its high theoretical capacity,low working potential,environmental friendliness,and abundant natural ***,the huge volume expansion and serious interfacial side reactions during lithiation and delithiation progresses of the silicon anode are the key issues which impede their further practical *** designs of silicon nanostructures are effective ways to address these *** this progress report,we firstly highlight the fundamental scientific problems,and then focus on recent progresses in design,preparation,in-situ characterization methods and failure mechanism of nanostructured silicon anode for high capacity lithium *** also summarize the key lessons from the successes so far and offer perspectives and future challenges to promote the applications of silicon anode in practical lithium batteries.

摘要：具有高容量的LiNiO_(2)(LNO)是高能锂离子电池最受欢迎的正极材料之一,但是其存在结构和界面稳定性差,循环性能不理想等问题.常规Mg、Al元素掺杂可有效改善稳定性,但会导致可逆容量及倍率性能的损失.本文通过分段的共沉淀法制备了铝镁不均匀掺杂的LNO二次球形前驱体,利用不均匀掺杂减少了掺杂剂用量并诱导实现了前驱体表面形貌的重构,煅烧后形成具有疏松多孔表层形貌的二次颗粒.改性后的LNO正极具有良好的循环稳定性(全电池150次循环后容量保持率为95.1%)和大倍率放电能力(10 C时达到177.9 mA h g^(-1)),这是由于比表面积的增加促进了锂离子传输,以及镁、铝的掺杂缓解了LNO循环过程中的有害相变.该工作揭示了通过设计掺杂元素的分布可以有效地调节LNO的形貌、结构和性能,为合成高性能的LNO正极材料提供了新的策略.

摘要：可充锂空气电池是当前化学电源研究热点和重点,近年来取得了重要进展.简要介绍了该领域在空气电极多孔纳米催化材料的设计与应用方面的最新研究成果,讨论了碳、贵金属、氧化物三类催化材料的特征及性能,展望了新型高效氧还原/氧析出双功能阴极纳米催化剂的发展方向.

摘要：木结构建筑在我国历史悠久,时至今日,依旧在国内木制建筑工程领域发挥着重要的作用和效果,是国内建筑工程领域、事业不可或缺的一个重要组成部分。随着社会发展和人们生活水平的提高,人们对于建筑工程中应用的不同材料质量、安全性等方面的要求越来越高,尤其是环保性方面的要求快速提升,而传统的建筑工程材料比较难以满足这一要求。无论是从建筑材料本质还是整个生命周期的二氧化碳排放量角度来看,都是木结构的建筑更加具备优势和价值,其中结构用竹基复合材料已经成为了国内城市现代化、农村城镇化的绿色环保、节能建筑的首选。

摘要：氧析出(OER)是电解水、空气电池充电等电化学能量转换与储存过程中的关键反应.从原子尺度上认识反应机理和构效关系是高效OER电催化剂设计与应用的基础.本文概述密度泛函理论(DFT)在3d过渡金属(Mn、Fe、Co、Ni)氧化物及氢氧化物OER电催化材料中的研究进展,介绍DFT+U方法研究晶体结构变化、元素掺杂、缺陷形成及基底装载对催化性能的影响,总结催化剂性能提升策略,并讨论DFT+U方法在3d金属氧化物催化剂的设计和改良中的研究发展方向.

摘要：氢氧燃料电池和金属空气电池以空气中的氧气为阴极活性物质,具有理论能量密度高、绿色环保等优点,作为电化学能量储存与转化装置和技术,应用潜力巨大[1,2]。发生在这两种电池体系阴极上的氧还原反应存在过电位高、动力学缓慢等问题,是性能的关键制约因素之一,因此需要使用阴极催化剂[3]。

摘要：为了提高冲击式潜入器的下潜效率,利用质量-弹簧系统建立了潜入器单周期下潜过程的动力学方程,通过遍历寻优的方式获得了潜入器高效下潜的最优质量刚度匹配关系,基于ADAMS对潜入器工作过程中的运动状态进行了仿真研究,在此基础上设计了一种高性能冲击挤密式月球表面钻探潜入器,并制作了原理样机,开展了潜入器下潜特性实验。实验结果表明,相较于旧样机,所设计的潜入器下潜效率提高了63.7%,且稳定性良好,各部件运动工作协调,实际下潜深度与理论和仿真结果基本一致,具有较好的理论意义和重要的应用价值。

摘要：随电子通讯、新能源汽车等新型产业的快速发展,高性能铜合金的需求日益迫切。析出型铜合金可通过析出相的精确控制实现力学性能、导电性能及其他功能性能的提升,是高性能铜合金发展的主要研究方向之一。本文综述了析出型高性能铜合金的最新研究进展,着重探讨了析出型高性能铜合金的设计和制备工艺的研究进展,同时从材料构效关系角度对其当前问题进行了讨论,对未来发展进行了展望。

摘要：针对以结构柔顺度最小为目标函数,涉及空腔制造的最小长度尺寸限制的结构拓扑优化设计问题,提出了一种新的拓扑优化求解方法。首先,为了消除现有的结构实体相及空洞相的相同的光滑Heaviside映射导致的强烈对立矛盾,引入光滑Heaviside映射和修改的光滑Heaviside映射分别进行实体相及空洞相的设计变量过滤;而后,构建了合理和协同的涉及实体相和空洞相的几何最小长度尺寸限制的结构拓扑优化模型;利用MMA算法,形成了一种新的涉及实体相和空洞相的几何最小长度尺寸限制的结构拓扑优化算法。给出的算例结果表明,与现有方法比,该方法可解决结构实体相和空洞相的几何最小长度尺寸控制问题。且所提方法可获得清晰0/1分布的优化结构拓扑。

摘要：以生物工程工厂设计课程为例,分析了课程内容与创新创业教育的关联性,探讨了如何从教学理念、教学方法、考核方式、实践教学和师资队伍等方面实现专业课程教学与创新创业教育的融合,以期为在专业课程层面如何开展创新创业教育提供参考。