摘要：清洁能源在开发和利用过程中存在间歇性和不稳定性,开发高性能、高效率、环保清洁的新型储能器件可保障稳定的能源输出,实现能源转型.其中,金属基电池(如金属-空气电池,金属-硫电池等)具有低成本,高能量密度的优势,具有较高的应用价值.电池电极材料(催化剂)的合理设计影响着其储能效率,对可再生能源技术的发展具有重要作用.近年来,随着研究人员对电催化反应机理的深入理解,缺陷工程被普遍认为是增加催化活性位点数量,提升电池性能的有效策略.其原因在于缺陷可以提供大量不饱和位点,从而为电化学过程提供更多活性中心,增强电极催化效率,实现电化学动力学的提升.此外,缺陷工程实现了电池电极材料局部原子结构以及配位环境的可控调节,进一步调整电极材料的电子和结构特性,可显著提升电池的电化学动力学.本文系统总结了缺陷工程促进电催化性能的可行性策略和金属基电池电催化剂缺陷工程的最新进展.首先介绍了金属-空气电池和金属-硫电池的反应机理,明确金属基电池的反应机理和反应过程对于开发性能优异、环境适应性强催化剂至关重要.其次,归纳和总结了缺陷的种类(本征缺陷、阴离子空位、阳离子空位、晶格畸变和杂原子掺杂)及其引入的常用方法(如热/化学还原、剥落、化学刻蚀、等离子体技术、球磨等).随后,讨论了用于检测电催化剂中缺陷类型和浓度的相关高端表征手段,揭示了构筑缺陷催化剂是提高电催化剂性能的关键.此外,对电催化电池中缺陷的作用及设计原则进行了总结,讨论了电催化剂中缺陷的作用机理,为未来实现具有高本征活性、长期稳定性和高选择性的电催化剂设计提供了更科学的指导.以典型的金属基电池(锌-空电池、锂氧电池、锂-CO_(2)电池、锂硫电池、钠硫电池等)为例,详细介绍了缺陷工程在提高金属基电池电化学性能中发挥的重要作用及其最新进展.最后,提出了金属基电池目前面临的挑战和发展前景,旨在通过缺陷工程提升催化电极材料活性,促进清洁储能器件的商业化进程.

摘要：通过室内试验,研究了配合比和养护龄期对塑性混凝土强度的影响,并测定了相应条件下塑性混凝土的pH值和电导率,明确了水泥掺量和龄期对pH值和电导率的影响规律,进一步发现塑性混凝土pH值、电导率与强度之间存在定量关系.结果表明:随着水泥掺量的增加,塑性混凝土强度、pH值和电导率均增大;随着龄期的增加,塑性混凝土强度增大,pH值和电导率均先增大后减小;不同水泥掺量和龄期下,塑性混凝土pH值可划分为3个阶段:11.60~12.20、12.20~12.35和12.35~12.80,各阶段下电导率与强度均呈幂函数关系.

摘要：通用热源(General-Purpose Heat Source,GPHS)是同位素温差电池(Radioisotope Thermoelectric Generators,RTG)中应用最成熟的热源模块,在同位素电源的研制与测试过程中,GPHS是电加热模拟热源等效性的关键参考。为满足同位素电源系统非核单元等效性测试与验证的需求,基于GPHS的各项实际性能参数,设计并仿制了一种电加热模拟热源。基于仿真计算与实验测试结果,分析评价了仿GPHS模拟热源的热输出特性、等效替代性及其在不同应用场景下的运行效果。当输入功率为250 W时,仿GPHS模拟热源表面平均温度可达515 K,且温度随功率变化的趋势与仿真结果相吻合。经实验测试,在250 W热源功率下,RTG模块的能量转化效率可提升至6%左右。本文提出并构建的仿GPHS模拟热源等效性良好,且可适用于同位素温差电池,对同位素电源的性能评价提供一种有效的、统一的参考标准。

摘要：研发具有高强度、高韧性、耐蠕变、耐热疲劳、可焊性好的无铅焊料合金对现代电子工业的发展具有重要意义.由于强度和塑性之间的内在矛盾关系,提高焊锡合金强度的同时就有可能降低其塑性,导致其韧性降低.同时优化焊料合金两种相互制约的性能,从而实现其综合力学性能的提升具有较大的挑战性.本文针对无铅焊锡合金分别建立了以合金成分和原子参数为特征的两类机器学习模型,通过精度对比,选择以原子特征构建的两个预报精度最高的机器学习模型作为最终的学习器,预测了无铅焊料合金的抗拉强度和断裂延伸率.根据各元素的成分范围和变化步长构造了虚拟样本集,采用特征SHAP值对特征取值进行约束,筛选出候选虚拟样本并进行预报,以强度和塑性的L2范数作为综合力学性能指标,选取在帕累托边界上综合力学性能最高的两个虚拟样本进行实验验证.结果表明通过机器学习设计出的两种合金均实现了综合力学性能的提升.本研究可为复杂合金进行多目标优化设计提供参考.

摘要：在压紧机构压紧力以及发射阶段加速度工况载荷共同作用下,收拢压紧状态的柔性折叠式太阳翼的太阳电池板上电池片的应力应满足力学强度要求。文章采用有限元方法对电池片应力主要影响因素,包括聚酰亚胺泡沫布局和厚度、聚酰亚胺泡沫力学性能、盖板结构及埋件形状等进行计算分析;总结降低收拢压紧状态下柔性太阳翼压紧点附近电池片压应力的主要来源途径,为柔性折叠式太阳翼的工程研制提供设计分析思路。

摘要：京张高铁八达岭长城站是目前世界上埋深最大的高铁地下车站,站台至地面站房全程提升高度约为62 m,进、出口通道提升高度分别达到40.145 m和42 m。为满足乘客进出站便捷,提出进、出站通道采用一级提升方案,设置提升高度为40.145,42 m的自动扶梯。为满足大提升高度自动扶梯运行需求,通过计算运行受力确定主机功率,并对扶梯桁架进行有限元建模仿真,以确保结构安全可靠。同时,针对大提升高度自动扶梯的特殊性,比较常规自动扶梯提出技术参数及安全措施的调整方案,结合现场实际情况及施工工期,确定运输径路和安装方法确保自动扶梯安装交付。目前,京张高铁八达岭长城站大提升高度自动扶梯已交付使用,最大提升高度42 m,实现近期八达岭长城站1.29万人/d、高峰小时2350人/h的客流运输要求,是国内公共交通领域最大提升高度的自动扶梯,为日后类似工程项目的实施提供借鉴。

摘要：[目的]旨在研究网架箱体浮筏与潜艇艇体之间的耦合关系,以提出增强此耦合系统隔振效果的设计方法。[方法]首先,分别对耦合系统和独立的浮筏及艇体结构进行模态分析,比较耦合系统中的浮筏结构与独立浮筏结构、以及艇体结构与独立艇体结构的模态振型;然后,研究浮筏面板板厚和隔振器刚度对所提耦合系统全频段隔振效果的影响。[结果]结果表明,耦合系统中的浮筏与独立的浮筏相比,两者的固有频率、振型和隔振效果均相差不大;增大面板厚度和减小下层隔振器刚度都能够提高耦合系统的隔振能力。[结论]研究结果说明,在此耦合系统结构中,浮筏与艇体相互影响较小,是一种弱耦合关系。

摘要：本工作提出一种基于套筒式热扩散板结构的新型风冷电池热管理系统,通过数值仿真研究电池模组的风冷性能。将电池模组内圆柱形锂离子电池正交排列,电池底部通过电绝缘板与铝制底板连接,且在电池中部配置双层热扩散板,从而增强风冷电池模组的热性能。首先,搭建了相应的风冷实验系统,通过对相同风速条件下的实验结果和仿真结果进行对比,对数值模型的可行性进行了验证。接着对电池模组的进口风速与热扩散板结构参数进行仿真研究,根据中心复合实验设计(CCD)原则得出25个研究案例,为建立优化目标代理模型提供样本数据。然后结合期望函数和代理模型对热扩散板配置下的电池模组进行了多目标优化,包括最高温度、最大温差、进出口压差的望小设计以及电池模组成组效率的望大设计,得到热扩散板结构参数和模组进口风速的最优结构配置。相比常规无扩散板配置设计,优化电池模组的最高温度和最大温差分别降低16.12%(6.36℃)和48.48%(2.72℃),并且重量成组效率为87.1%,与常规设计89.73%接近,在保证高成组效率的基础上显著提高了电池模组的温度一致性。

摘要：在高级氧化(AOPs)过程中,合理设计出环境友好、稳定高效的催化剂对水污染降解具有重要意义。使用原位聚合的方法合成了氮掺杂中空多孔碳材料(NHPC),并将其作为催化降解双酚A(BPA)的过一硫酸盐(PMS)活化剂;结合动力学分析与多种表征手段,探究了结构缺陷、sp^(2)杂化碳、氧官能团和3种典型的N键构型(吡啶N、吡咯N和石墨N)等因素对催化氧化反应性能的影响。BPA的反应速率常数与石墨N含量呈线性相关,表明石墨N是主要活性位点。同时,热处理可以通过再生石墨N来恢复催化剂活性,再生后的催化剂性能优于未使用的催化剂。自由基猝灭实验和电化学测试分析确定了NHPC-800/PMS体系主要是通过超氧自由基(O_(2)^(·-))介导的自由基过程降解双酚A(BPA)。加深了对氮掺杂碳基催化剂活化过硫酸盐的理解,对其在环境修复中的实际应用具有指导意义。

摘要：随着新能源渗透率的提高,其随机性、间歇性、波动性带来的电力电量平衡与频率稳定问题日益凸显。这些问题仅靠集中式的传统电厂难以应对,电力系统中灵活性资源也应该承担部分电力与电量平衡的责任。虚拟电厂(virtual power plant,VPP)作为分布式灵活性资源聚合调控的载体,可以整体参与市场化的电力市场交易和接受电网的调度,为电力系统实时平衡提供重要支撑。虚拟电厂的发展离不开大量灵活性资源基础、先进通信与调度控制技术、高效盈利模式与完善的市场政策。虚拟电厂的运营可归于能量网络的能量流动、信息网络的信息交互、价值网络的价值传递。为此,基于“能量-信息-价值”的3层网络体系,分析不同类别虚拟电厂的运行模式与控制方案,提出“三流分离-汇聚”的虚拟电厂架构设计思路,为虚拟电厂的设计、建设和运营提供有益的指导。