太阳能电池有机电子传输材料研究新进展

当今能源危机问题日益紧迫,以太阳能为代表的新能源开发成为研究热点。有机半导体材料具有成本低廉、可塑性强、性能优异等特点,因此在太阳能电池领域中具有极大的应用前景。研发性能优异、成本低、稳定性高的有机电子传输材料是太阳能电池研究领域的重要内容。总结了近年来有机电子传输材料的研究进展和发展方向,按照其分子结构分为富勒烯衍生物、大π共轭体系、非π体系、改性材料、碳纳米材料等5类体系,分别介绍了其结构特性,讨论了其在太阳能电池应用中存在的问题及解决方法,综述了该领域的最新研究成果,最后总结了开发新型高效的有机电子传输材料的研究方向。     

两种不对称苝酰亚胺小分子的合成及光伏应用研究

以3,4,9,10-苝四酸二酐为原料,通过在分子两端芳香环（bay位）分别连接2-甲氧基乙氧基和硝基,合成了两个不对称苝酰亚胺小分子N, N’-二(2-乙基己基)-1-(2-甲氧基乙氧基)-7-硝基-3,4,9,10-苝四羧酸二酰亚胺(Ⅲ)和N, N’-二(2-乙基己基)-1-(2-甲氧基乙氧基)-6,7-二硝基-3,4,9,10-苝四羧酸二酰亚胺(Ⅳ),利用1H NMR, 13C NMR和MS对其结构进行了表征。通过密度泛函理论计算优化了分子空间立体构象、扭曲结构和电子云分布;紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)结果表明,与无取代基的苝酰亚胺相比,Ⅲ和Ⅳ的最大吸收峰红移至559 nm和572 nm。半峰宽变宽为104 nm和112 nm;经循环伏安(CV)测试估算分子Ⅲ和Ⅳ的HOMO、LUMO能级分别为−5.85 eV、−3.55 eV和−5.87 eV、−3.62 eV;在相对湿度为50%的在大气环境中,构建了有机太阳能电池器件,Ⅲ和Ⅳ分别与苯并二噻吩联噻吩并噻吩类聚合物（PTB7-Th）共混时器件性能分别提高到短路电流密度JSC= 3.6 mA/cm2,开路电压VOC=0.30V,填充因子FF= 0.40,光电转换效率PCE= 0.42%和JSC= 4.00 mA/cm2,VOC= 0.25 V,FF= 0.41,PCE= 0.40%。     

镍钴铝锂离子电池在不同SOC区间的老化

为了探明SOC循环区间对电池老化的影响，采用镍钴铝锂离子电池为研究对象，通过循环老化与性能测试实验探究电池在不同的单SOC循环区间上的容量衰退与内阻增长的规律，采用差分电压法分析电池的老化机理.结合贝叶斯优化和长短期记忆网络，建立电池老化预测模型.根据电池在不同的变SOC循环区间工况上的实验结果，分析前、后2个SOC区间的变化方式以及SOC区间的循环顺序对电池容量衰退规律的影响.结果表明，在SOC循环区间不变时，区间的宽度越大电池的老化速度越快，可循环锂离子损失是导致电池老化的主要原因，所建立的容量衰退预测模型具有较高的精度.在SOC循环区间发生改变后电池的老化规律在短期内会发生明显的变化，当电池按照不同的SOC循环区间顺序老化时，即使在2个区间上经历相同的循环次数，电池的老化程度也不同.     

两步法合成交联碳/氮双掺杂Fe3O4锂离子阳极材料

采用简单高效的两步法制备交联结构的碳/氮双掺杂Fe_3O_4锂离子电池阳极复合材料(Fe_3O_4/C/N)。利用XRD、XPS、TG、SEM、TEM对其进行了表征与分析。当具有交联状纳米结构的复合材料Fe_3O_4/C/N用作锂离子电池的阳极材料时,展现出较高的可逆容量及优异的循环性能。在电流密度为0.2 A/g的条件下,交联状Fe_3O_4/C/N的首次库伦效率为73.9%,循环210圈后,容量仍达516 mA·h/g,容量保持率为64.6%,每个循环周期的容量衰减率为0.17%。     

大倾角薄煤层综采工作面安全管理实践

大倾角、薄煤层工作面安全管理难度比较大。根据工作面实际情况及存在问题,有针对性地采取防止矸石滚落及加强顶板控制的措施,取得了良好的效果,保证了作业人员的人身安全,使生产步入正规循环,为企业实现高产高效奠定了基础。     

二苯乙烯腈衍生物发光材料的合成及性能

合成了一种新型二苯乙烯腈衍生物发光小分子PH-CN.通过紫外-可见光谱和荧光光谱表征了其在溶液中和固态薄膜下的光学性质,该物质在薄膜状态下的发射峰位于497nm,属于一种绿色发光材料.通过差示扫描量热法和循环伏安法研究其热稳定性和电化学性能,测得PH-CN的玻璃化转变温度为213℃,计算出最高占据分子轨道(HOMO)和最低未占据分子轨道(LUMO)的能级分别为-5.7eV和-3.5eV.在此基础上制备了基于PH-CN掺杂薄膜的多层发光器件ITO/PEDOT:PSS(40nm)/NPB(30nm)/CBP:5%PH-CN(20nm)/TPBI(40nm)/LiF(0.5nm)/Al(100nm),其外量子效率达到了1.02%,色坐标为(0.20,0.40).基于PH-CN的电致发光器件的结果在显示器方面具有潜在的应用价值.     

基于多尺度信息融合的车道线检测方法

针对超快速车道线检测方法中,其特征提取方法未充分利用低层次特征引起的车道线定位不准问题,提出一种融合多尺度信息的车道线检测方法,将低层次特征中包括的位置信息传递到高层次特征中,丰富高层次特征的语义表达能力。试验结果表明,所提出的方法提高了车道线检测精度。     

高能量密度锂离子电池老化半经验模型北大核心CSCD

电池循环老化过程中容量会不断衰退,内阻也会逐渐增长,从而影响电池的使用寿命与性能表现。为建立电池容量衰退与内阻增长半经验模型,缩短探究电池老化特性所需的实验时间,采用具有高能量密度的21700锂离子电池,在0℃、23℃和40℃条件下结合1 C和2 C两种放电倍率组成了六种工况,对电池进行循环老化实验,分析温度等因素对电池容量衰退与内阻增长特性的影响规律。在结合Arrhenius方程建立电池容量衰退半经验模型时,额外引入了两个关于循环次数的幂函数和常数项,拓展了容量衰退半经验模型的适用性,使其能够适用于不同温度下表现出的不同容量衰减趋势。采用双指数函数累乘的公式形式建立了电池内阻增长的半经验模型,能够有效地预测内阻在不同工况下的增长规律。并利用交叉验证的方法证明了容量衰退与内阻增长半经验模型的准确性,能够用于预测电池在其他温度条件下的老化规律。最后利用建立的电池老化半经验模型,预测了该电池在15℃、30℃和45℃的容量与内阻变化情况,有助于更全面地了解电池的老化特性,并避免了大量重复实验,有利于提高研究效率。     

基于4GL技术的BPM系统的设计与实现

本文介绍了基于4GL（第四代语言）技术的BPM系统的设计与实现。系统最终实现了工作流引擎,表单构建器,报表设计器等可视化工具。为用户提供了一个良好的应用开发环境,提供了功能强大的非过程化问题定义手段。可以提高软件生产率,具有友好灵活的用户界面,能够适用较为灵活的业务流程变化,在一定范围内应具有通用性。     

基于半导体制冷-相变材料的电池热管理

相变材料用于锂离子电池冷却时,可能会受环境温度的影响;半导体制冷片用于电池冷却时,通常要对发热端进行液冷,结构较复杂。为解决上述问题并实现优势互补,提出一种半导体制冷片结合相变材料的锂离子电池热管理思路。建立三维传热模型,进行仿真计算。在散热工况下,环境温度分别为25℃、35℃和45℃时,5 C恒流放电的方形(70 mm×27 mm×90 mm)磷酸铁锂锂离子电池的最高温度始终都在60℃以下;在加热工况下,环境温度为-10℃、-20℃时,使本身不产热的电池的最低温度达到0℃,分别需加热223 s、479 s。该热管理结构既可满足电池在不同环境温度下的散热需求,也可实现低温下较好的加热效果。