Interlayer Engineering of Molybdenum Trioxide toward High‐Capacity and Stable Sodium Ion Half/Full Batteries

Orthorhombic molybdenum trioxide (MoO₃) is one of the most promising anode materials for sodium‐ion batteries because of its rich chemistry associated with multiple valence states and intriguing layered structure. However, MoO₃ still suffers from the low rate capability and poor cycle induced by pulverization during de/sodiation. An ingenious two‐step synthesis strategy to fine tune the layer structure of MoO₃ targeting stable and fast sodium ionic diffusion channels is reported here. By integrating partially reduction and organic molecule intercalation methodologies, the interlayer spacing of MoO₃ is remarkably enlarged to 10.40 Å and the layer structural integration are reinforced by dimercapto groups of bismuththiol molecules. Comprehensive characterizations and density functional theory calculations prove that the intercalated bismuththiol (DMcT) molecules substantially enhanced electronic conductivity and effectively shield the electrostatic interaction between Na⁺ and the MoO₃ host by conjugated double bond, resulting in improved Na⁺ insertion/extraction kinetics. Benefiting from these features, the newly devised layered MoO₃ electrode achieves excellent long‐term cycling stability and outstanding rate performance. These achievements are of vital significance for the preparation of sodium‐ion battery anode materials with high‐rate capability and long cycling life using intercalation chemistry.     

基于随机光栅的可调谐随机光纤激光器

提出一种基于随机光栅与高反射布拉格光栅(FBG)相结合的可调谐随机光纤激光器。利用980nm泵浦光源泵浦一段7m长的掺铒光纤(EDF)进行增益放大,由随机光栅提供随机反馈。随机光栅长7cm,具有约10000个折射率修改点,这些点由飞秒激光逐点写入,并沿光纤方向随机分布,两点相邻间隔小于10μm。同时,利用中心波长为1548nm的高反射FBG来组成半开放腔结构,实现了随机激光的输出。实验测得的泵浦阈值功率仅为18mW,斜率效率高达13.2%,并通过改变FBG的中心波长,实现了输出激光波长的可调谐,调谐范围为4.45nm(1548.04~1552.49nm)。得益于半开放式激光腔的设计和EDF的高增益,整个系统具有阈值低、效率高、结构简单等优点。     

Global optimization for power dispatch problems based on theory of moments

Non-convex of an optimal power dispatch problem makes it difficult to guarantee the global optimum. This paper presents a convex relaxation approach, called the Moment Semidefinite Programming (MSDP) method, to facilitate the search for deterministic global optimal solutions. The method employs a sequence of moments, which can linearize polynomial functions and construct positive semidefinite moment matrices, to form an SDP convex relaxation for power dispatch problems. In particular, the rank of the moment matrix is used as a sufficient condition to ensure the global optimality. The same condition can also be leveraged to estimate the number of global optimal solution(s). This method is effectively applied to {0,1}-economic dispatch (ED) problems and optimal power flow (OPF) problems. Simulation results showed that the MSDP method is capable of solving {0,1}-ED problems with integer values directly, and is able to identify if more than one global optimal solutions exist. In additional, the method can obtain rank-1 moment matrices for OPF’s counterexamples of existing SDP method, this ensures the global solution and overcomes the problem that existing SDP method cannot meet the rank-1 condition sometimes.     

靶面激光光斑尺寸原位测量的研究

提供了一种简便易行的靶面激光光斑尺寸原位测量的方法。从高斯光束的横向光强分布特性出发,建立了激光烧蚀斑半径与辐照激光能量、光斑尺寸、烧蚀阈值间的关系式,模拟分析发现辐照激光光斑尺寸对烧蚀斑半径随辐照能量变化曲线有较大影响。对于脉宽为2 ms,波长为1064 nm的激光,实验测量了不同能量激光辐照下相纸烧蚀斑半径,并用推导出的关系式拟合测量数据,获得了靶面处光斑尺寸和样品烧蚀阈值。同时,也测量了不同位置处的光斑尺寸和样品烧蚀阈值,对高斯光束束腰位置和样品烧蚀阈值的光斑尺寸效应进行了验证。研究结果表明该技术结果可靠,简单高效。该技术可以为高能激光与固体物质相互作用的基础研究和激光加工等应用领域中实现简单方便地测量靶面光斑尺寸提供帮助。     

高应力区沿空留巷围岩现状监测研究与分析

陈四楼矿计划实施沿空留巷的2802运输巷，断层较多，直接顶厚度较大，巷道矿压显现较为明显。针对顶板下沉、两帮外鼓、顶板淋水较大、巷道顶板受压破碎、金属网锈蚀严重、压脱锚杆较多、两帮位移较大等现象，提出在高应力区采用矿压监测的方法，通过对巷道变形现状进行的监测分析，对巷道破坏变形程度有了清晰的认识，对造成巷道破坏变形原因和影响因素有了详细的分析，根据注浆加固可改善围岩结构，提高围岩承载能力及锚杆、锚索锚固性能，是一种较为有效的围岩控制措施，确定了需要采用注浆加固的方式对进行巷道围岩破坏变形治理，并根据现场实际情况对注浆材料的性能提出了要求。     

新型低GWP高温热泵工质HFO-1234ze(Z)的研究进展

高温热泵可以有效回收工业余热，达到节能减排和保护环境的目的。目前，有关高温热泵技术的研究热点在于寻找一种全球变暖潜能值(GWP)低、使用性能良好的工质，以替代现有CFC-114、HFC-245fa工质。对新型环境友好型工质HFO-1234ze(Z)进行了综述，其GWP＜1，临界温度高于423 K，是一种潜在的高温热泵替代工质。总结了近年来国内外学者对HFO-1234ze(Z)的合成技术、热力学性质、输运性质、传热性能等方面的研究，并分析了HFO-1234ze(Z)在高温热泵系统中应用的可行性，认为HFO-1234ze(Z)在高温热泵中具有较好的工作性能和发展前景。     

SBBR反应器中耐冷微生物的驯化与识别

以模拟生活污水为处理对象，三种不同填料为生物膜载体，运行 A、B、C三个SBBR，通过逐步降温（25、20、15、10、6和5℃）培养驯化处理低温污水的生物膜。运行251周期，三个反应器COD出水浓度均低于50 mg/L；B反应器对氨氮去除效果优于A和C。特别在低温5℃时，A、B和C三个反应器氨氮平均出水浓度分别为14.1、3.79和14.1 mg/L。高通量测序结果显示，5℃时，三个反应器中均以降解有机物的微生物为主；只有B反应器中驯化富集出了嗜冷硝化菌（Candidatus Nitrotoga）；而其他有硝化作用的菌属在B反应器中的丰度也高于A和C反应器；不利于脱氮的类固氮菌（Elstera）在A和C反应器中丰度较高。此结果可从微生物角度解释三个反应器处理效果的差异性，表明B反应器处理低温污水有显著优势，其所用填料可结合低温菌进一步开发利用。     

基于2D激光扫描的基准检测技术研究

在机器人自动制孔系统中,基准孔检测的准确性会直接影响整个机器人制孔过程的位置精度。为获取基准孔孔位准确信息,采用激光扫描的方式对基准孔进行检测。设计了2D线激光扫描在基准平面内点云的三维转化方法,通过分析基准孔在扫描仪坐标系下点云的分布特点,提出了一种基于坐标差值的基准孔边界提取算法。通过设定相邻点云在线激光扫描仪坐标系下z轴的坐标差值获取边界点,实验验证该算法能有效地去除点云中的噪声点,获取准确的基准孔边缘特征信息,进而得到准确的基准孔孔位信息。     

罩式退火温度对高强IF钢组织及性能的影响

为研究不同退火温度下高强IF钢的组织性能及织构的变化规律,采用温箱式电阻炉加热模拟罩式退火工艺,研究了不同退火温度下高强IF钢210P1冷轧板力学性能;对不同退火温度钢板的r90进行了统计并对其进行显微组织观察;采用X射线衍射仪及热场发射扫描电镜对不同退火温度的罩式退火成品板进行了织构分析。结果表明,在高强IF钢210P1冷轧板的罩式退火过程中,提高退火温度将使晶粒明显长大。随着退火温度的升高,屈服强度及抗拉强度下降,伸长率升高,n值略有上升,板材横向r值增加较明显,有利织构{111}取向密度增加,不利织构{100}取向密度降低。     

小型机载激光通信系统设计与验证

针对空空宽带高速通信的需求，设计了小型化机载激光通信系统。仿真分析了300 km、2.5 Gb/s无线激光链路性能，并通过运动仿真台模拟机动环境测试了系统的跟踪与通信性能，其中粗跟踪误差为533.2 μrad(1σ)，精跟踪误差为3.6 μrad(1σ)，测试数据传输240 s，通信误码率为2.82×10-9。仿真与实验验证了该系统用于远距离空空无线激光通信的可行性。