LiNi0.5Mn1.5O4(LNMO)作为下一代高比能锂离子电池正极材料的重要候选,其应用仍面临高工作电压(4.7V)下电解液易分解等问题。本研究旨在通过电解液添加剂调控,改善LNMO/Li电池高电压电化学性能,具体是在传统碳酸酯类电解液中添加三(2-氰乙基)硼酸酯(TCEB)作为成膜添加剂。研究发现,TCEB借助其硼-氧键(—B—O—)和丁腈基团(—C≡N)的协同作用,能够在LNMO正极表面优先氧化形成均匀稳定的正极界面膜,有效抑制电解液的持续分解并维持电极结构完整。电化学测试显示,添加0.25%TCEB后,LNMO/Li电池在1C倍率下循环100次的容量保持率从85.40%提升至97.23%,展现出优异的循环稳定性。
分别采用放电等离子烧结(SPS)与粉末冶金法两种方法制备TiZrNiCu高熵合金钎料箔,用于TC4合金的真空钎焊连接,对比研究了不同制备方法对TiZrNiCu高熵合金钎料的致密度及微观组织的影响,及其对钎焊接头界面微观组织结构及力学性能的作用。通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)分析了钎料合金及钎焊接头界面组织及物相成分,通过X射线衍射仪(XRD)分析确定钎料合金中存在的物相。研究结果显示:SPS制备的TiZrNiCu钎料合金致密度更高,可达99%以上,合金化程度更好。钎焊接头界面结构为TC4/α-Ti+(Ti,Zr)2(Cu,Ni)/β-Ti+(Ti,Zr)2(Cu,Ni)/α-Ti+(Ti,Zr)2(Cu,Ni)/TC4,而粉末冶金法TiZrNiCu钎料钎焊接头钎缝中心还存在α-Ti相。当钎焊温度1 000℃、保温时间30min时,SPS钎料钎焊接头的最大抗剪切强度达369.11MPa,而粉末冶金钎料钎焊接头为180.54MPa。
甚长基线干涉测量(VLBI)系统具有超高空间分辨率和定位精度,其关键技术研发已成为各国重点关注方向。为满足当前科学研究对VLBI技术的高要求,本文研制了一套高精度的望远镜系统,可应用于甚长基线干涉测量全球观测站(VGOS)。研究重点分析了望远镜座架和反射体系统的稳定性,并对二者的精度进行了仿真分析。提出了在望远镜运行过程中使用激光跟踪仪测试座架参考点稳定性的方案,实现了对参考点位移的实时测量;利用数字摄影测量技术完成了反射体的精度测试。测试结果表明,系统各项指标均满足VGOS系统要求,该系统可应用于天文和大地测量。
<正>原核细菌与真核植物长期共生共存,二者相互作用,既互惠互利,又相互抵御。细菌可以合成并释放一种被称为自诱导物质(auto-inducer,AI)的信号分子,并以此信号分子感应细菌密度进而同步协调整个细菌群体的基因表达和各种生物活动。这种细菌细胞与细胞间的通信机制被称为细菌群体感应(quorum sensing,QS)[1]。细菌群体感应信号分子主要有四大类别,即自诱导物-1(autoinducer 1,AI-1)、自诱导物-2(autoinducer 2,AI-2)、可扩散信号因子(diffusible signaling factor,DSF)和自诱导肽(autounducing peptides,AIPs),可由不同的细菌产生。
聚砜-聚酰胺复合膜(TFC膜)的聚酰胺选择层是水盐分离核心,但其20~200nm的超薄结构使传输行为难以量化,制约了膜的发展。主流交联芳香聚酰胺反渗透膜中,均苯三甲酰氯(TMC)水解引入的羧基官能团对分离性能影响显著。本研究从聚酰胺结构出发,以低温溶液缩聚法制备不同羧基含量的线性芳香聚酰胺,基于溶解-扩散理论,探究羧基含量对其均质膜盐传输性能的影响。研究结果表明:随着聚合物中羧基单体含量的增加,聚合物玻璃化转变温度(Tg)增加,聚合物膜水吸收(Kw)变化不显著,可看成等水含量的聚合物膜;羧基单体含量的增加有助于提高聚合物膜表面荷负电性,降低聚合物膜中自由水含量以及自由体积;盐吸收(KS)、盐扩散(DS)与盐渗透(PS)随聚合物膜中羧基含量增加显著降低。
植被是地球生态系统的核心要素,探究其生态质量变化对生态保护意义重大。本研究采用趋势分析法、转移矩阵模型及地理探测器,揭示2000—2020年河北省植被生态质量指数(VEQI)时空演变规律,定量分析气候、地形及人类活动因子的影响与交互作用。结果表明:河北省VEQI总体波动上升,空间呈“北高南低”,显著增加区域占比46.75%,显著减少占比9.41%。气候上,VEQI与年降水量、年均气温呈显著正相关的区域占比分别为40.71%和3.70%;地形上,高程1 000~1 200m、坡度30°~35°区域改善最显著;人类活动上,VEQI随GDP增长先降后升,与人口密度负相关。旱地转有林地、高覆盖度草地转旱地分别是VEQI改善与退化的主要土地利用驱动类型。驱动因子解释力排序为:土地利用类型>人口密度>GDP>年降水量>坡度>高程>年均气温,各因子交互作用均呈增强效应,以人口密度与年降水量交互作用最突出。本研究可为河北省植被生态保护与管理提供科学依据。
针对复杂环境下交通目标漏检率高的问题,提出一种融合注意力机制的实时目标检测方法。首先,构建以YOLOv11架构为核心的基础检测网络;其次,将SimAM注意力模块集成于YOLOv11网络,建立跨层注意力融合机制,提取关键特征信息,增强模型对多尺度目标的表征能力。实验结果表明,融合注意力机制的YOLOv11模型在自建交通数据集上mAP指标达到91.38%,较基准模型提高了2.8%,在计算效率与检测精度之间表现出优异的平衡性;而且在公开数据集上验证了模型的泛化能力。本研究构建的智能检测框架可为城市交通管理系统提供具有工程实用价值的解决方案。
作为地球上最重要的生态系统之一,森林具有丰富的生物多样性以及重要的生态价值。大兴安岭地区是我国北方重要的生态安全屏障,长时序的森林扰动监测有助于研究其森林受灾与恢复情况。本研究基于Google Earth Engine(GEE)平台,采用LandTrendr(LT)算法和长时序遥感影像,对1994—2021年东北大兴安岭地区的森林扰动区域展开系统监测,探索森林干扰和森林恢复的主要植被指数的变化,对森林野火发生的时空分布和强度进行重建。结果表明:1994—2021年该区域内发生多起野火,其中,选取的5个研究样点分别在2000、2003、2010年监测到有火灾发生,面积最大的火灾发生区约为21 167.65hm2。进一步分析显示,归一化差异水分指数(NDMI)和缨帽角度(TCA)指数对火灾后植被的生长情况反应较为明显,其中NDMI可以作为东北地区北方落叶林遭受野火后植被恢复监测的理想指标。
针对锅炉受热面管温度检测的技术难题,本文提出了一种基于光纤布拉格光栅(FBG)热光效应与热膨胀效应的分布式温度传感器。通过在同一通道上合理布置不同中心波长的光栅多波长FBG单通道复用技术实现空间测温,同时设计光纤铠装与管壁耦合装置以消除应力干扰的测温精度的影响;采用栅区镀金工艺提升传感器线性度,并通过涂抹高温硅脂增强FBG与管壁的瞬态热传导。实验结果表明,未镀金FBG的全量程灵敏度为14.6×10-12 m/℃,R2=0.978 4,而栅区镀金后传感器线性度提高,在300~720℃范围内灵敏度达15.6×10-12 m/℃,R2=0.999 7;通过四组升-降温实验验证了传感器输出重复性,结果显示其最大偏差仅为全量程的4%。在电厂锅炉现场实际应用中,与热电偶传感器对比测试,验证了该FBG传感器的可靠性,其测温性能与热电偶相当,同时兼具布线简单、成本低的优势。
从AFC数据中挖掘出规律出行的乘客,并对该类乘客在早晚高峰出行的地铁站点进行分类,对交通管理部门引导乘客出行与缓解车厢和站点拥挤具有重要意义。本研究以AFC数据为基础,提出了一种基于SA-PSO聚类算法的乘客出行规律挖掘方法。利用该方法基于广州地铁的AFC数据对乘客出行特征进行聚类分析,将城市地铁乘客主要分为2类,规律出行乘客(占比53.21%)和非规律出行乘客(占比46.79%);同时,基于城市POI数据及规律出行乘客的早晚高峰出行站点客流进行分析。结果表明,地铁站点可分为3类,即工作密集型、居住密集型及职住混合型。该研究可为交通管理部门制定更加精准的乘客出行引导策略及优化站内配置提供新的思路。