固态锂电池研究及产业化进展

相比于传统液态锂离子电池,固态锂电池(SSLB)用固态电解质代替有机电解液,安全性和能量密度均大大提升,可以有效降低电动汽车安全隐患和缓解用户续航里程焦虑.固态电解质作为电子绝缘体和离子导体是SSLB核心要素之一,同时其存在离子电导率低、界面阻抗大和界面稳定性差等问题.通过研究近期相关文献,对硫化物固态电解质、氧化物固态电解质、聚合物固态电解质以及复合固态电解质锂电池的离子导电机理、研究进展、存在的主要问题及解决方案进行了综述和讨论.对于提高离子电导率,重点介绍了调整固态电解质组分的方法.对于改善界面问题,主要介绍了界面设计和制成工艺方法改善思路.综合分析表明,通过掺杂和包覆改性固态电解质、探索先进界面研究和诊断技术并指导设计具有优良锂离子传输能力的界面、创新和优化工艺能有效地提升固态电解质综合性能.最后列举了国内外重点企业的固态锂电池产业化进程,对固态锂电池未来应用前景进行了分析和展望.     

智能井下钻井技术发展与探讨

随着钻井行业中资源品质劣质和作业环境恶劣等现象的不断加剧,智能钻井技术因其独特的优势,已经逐步取代常规钻井工艺成为未来实现油气勘探开发可持续发展的重要举措.详细介绍了智能钻井的关键技术,简述了智能钻井设备的研究现状,论述了智能钻井技术目前面临的挑战和存在的不足,从多方面因素考虑,指出了该技术今后的发展方向,最后提出了建立智能定向、智能表征、智能提速、智能决策等多项集成的钻井技术是未来钻井行业的发展趋势.     

凝胶注模成型法制备堇青石多孔陶瓷的性能研究

实验按照堇青石的理论化学配比,以煤矸石、滑石和氧化铝为主要原料,采用凝胶注模成型法,将试样成型为Φ30 mm×30 mm的试样,在不同温度下烧成,测定试样的基本物理性能,采用XRD表征分析不同温度下试样的物相组成.结果表明:当凝胶注模浆料的固相质量分数为40％时,浆料的黏度为880 mPa·s,固化时间为550 s,干燥收缩率为10.12％,可保证注模过程的顺利进行,并能保证干燥后生坯的质量;在1350℃下烧制2 h,试样的烧成收缩率为25.79％,体积密度为0.6125 g·cm-3,气孔率为83.76％,且试样的主要物相组成为堇青石,表明以煤矸石为主要原料,采用凝胶注模成型法可制得一定气孔率的堇青石多孔陶瓷,对提高煤矸石的资源化综合利用率具有重要意义.     

燃煤电厂除尘器灰斗与飞灰库联合设计

除尘器灰斗替代飞灰库的储灰功能,取消飞灰库和气力输灰系统,能够节省投资,降低运行维护费用.相应需要对灰斗的有效容积和结构安全性进行设计.本文对灰斗的容积、变形量、应力进行研究,结果表明除尘器灰斗与飞灰库合并方案在技术上是可行的,其经济性也优于传统的正压气力输送+飞灰库方案.     

基于负载转矩观测器的动态恒风量控制

当前不基于外部传感器的恒风量控制技术的控制性能有限.针对此问题,提出一种基于负载转矩观测器的动态恒风量控制技术.构建降阶龙贝格负载转矩观测器,实现风机负载转矩及风道参数的实时观测,并进一步计算风压与风量.将实时计算的风量作闭环PI控制,形成风量-转速-电流三环控制.实测结果表明,所提出方法的风量控制精度高,且无需外部传感器,可有效兼顾实现低成本与高控制性能.     

基于负载转矩观测器的动态恒风量控制

当前不基于外部传感器的恒风量控制技术的控制性能有限.针对此问题,提出一种基于负载转矩观测器的动态恒风量控制技术.构建降阶龙贝格负载转矩观测器,实现风机负载转矩及风道参数的实时观测,并进一步计算风压与风量.将实时计算的风量作闭环PI控制,形成风量-转速-电流三环控制.实测结果表明,所提出方法的风量控制精度高,且无需外部传感器,可有效兼顾实现低成本与高控制性能.     

混凝土拱坝温度应力与横缝性态智能控制方法

温控防裂与横缝工作性态调控是混凝土拱坝施工期面临的两大难题,而冷却通水策略是控制拱坝混凝土安全、横缝开合的关键因素。为此,本文提出了混凝土拱坝温度应力与横缝性态智能控制方法,并综合应用智能化控制理念、仿真分析工具、自动控制技术构建了混凝土拱坝温度应力与横缝性态智能控制系统。分析表明,该系统有效调控了坝体应力与横缝工作性态、充分发挥了混凝土材料性能、大幅提升了温控施工效率,实现了拱坝温控防裂与横缝性态调控的多目标智能优化。     

Characterization of wet microalgal cells pretreated with steam for lipid extraction

Steam pretreatment was employed to disrupt microalgal cells for lipids extraction.Effects of steam pre-treatment on microstructure of microalgal cells were investigated through scanning electron microscopy(SEM) and transmission electron microscopy (TEM).Effect of treatment on lipid extraction was also stud-ied.Microalgal cell walls were distorted after steam pretreatment due to the hydrolysis of organic macro-molecules contained in cell wall.Maximum curvature was increased from 1.88 × 10-6 m-1 to 1.43 × 10-7 m-1 after treatment with the steam at 130 ℃.The fractal dimension of microalgal cells increased from 1.25 to 1.30 after pretreatment for 15 min,and further increased to 1.47 when the pre-treatment time was increased to 60 min.Increased steam pretreatment temperature and time enhanced the hydrolysis of organic macromolecules,and finally destroyed microalgal cell walls at pretreatment temperature of 130 ℃ and pretreatment time of 60 min.Lipid extracted from wet microalgal was signif-icantly increased (2.1-fold) after pretreatment.     

The dynamic evolution of aggregated lithium dendrites in lithium metal batteries

Lithium (Li) metal anodes promise an ultrahigh theoretical energy density and low redox potential,thus being the critical energy material for next-generation batteries.Unfortunately,the formation of Li den-drites in Li metal anodes remarkably hinders the practical applications of Li metal anodes.Herein,the dynamic evolution of discrete Li dendrites and aggregated Li dendrites with increasing current densities is visualized by in-situ optical microscopy in conjunction with ex-situ scanning electron microscopy.As revealed by the phase field simulations,the formation of aggregated Li dendrites under high current den-sity is attributed to the locally concentrated electric field rather than the depletion of Li ions.More specif-ically,the locally concentrated electric field stems from the spatial inhomogeneity on the Li metal surface and will be further enhanced with increasing current densities.Adjusting the above two factors with the help of the constructed phase field model is able to regulate the electrodeposited morphology from aggregated Li dendrites to discrete Li dendrites,and ultimately columnar Li morphology.The methodol-ogy and mechanistic understanding established herein give a significant step toward the practical appli-cations of Li metal anodes.     

考虑时序性的风电序列场景集生成方法

针对目前单时段/多时段场景集生成方法在保留风电序列时序性方面的不足,提出一种自适应预测箱和状态转移矩阵相结合的风电序列场景集生成方法:在单时段分析阶段,结合自适应预测箱技术生成静态场景集;在多时段分析阶段,以状态转移矩阵滤除风电序列多时段转移过程的不合理波动,经过迭代过程生成既满足风电随机特性,又满足时序性要求的风电序列场景集.以德国TenneT电力公司的风电数据为例,在风电序列时序特征改进、与实际场景的差异性、算法计算效率和面向优化调度的应用效果方面与其他方法进行对比分析,验证所提方法的新颖性、合理性及实用价值.