柔性超级电容器电极材料与器件研究进展

超级电容器,也称电化学电容器,它具有比锂离子电池更高的功率密度和更长的循环寿命,与此同时,其能量密度也高于传统的电介质电容器,因此成为了一类具有很大应用前景的能量储存设备。随着人们对智能电子设备性能要求的提高,各类柔性可穿戴电子设备相继出现,柔性超级电容器作为一类便携式能量储存设备也受到了许多研究者的关注。在持续的研究中,二维平面结构的柔性超级电容器得到较大发展并日益成熟,与此同时,随着对柔性电子设备可穿戴性能要求的提高,一维纤维结构的柔性超级电容器应运而生,并且得到了初步发展。本文首先介绍了超级电容器的储能原理和重要性能的评估方法;接着,重点概述了二维平面结构和一维纤维结构两类柔性超级电容器器件结构和电极材料的研究进展;最后,总结了两类柔性超级电容器仍然存在并亟待解决的问题以及未来发展所面临的关键技术挑战,期望能为柔性超级电容器的研究提供参考和借鉴。     

单柔性机械臂的逆动力学分析

本文以单柔性机械臂为例，提出一种解决在柔性机械臂逆动力学的研究中，若不计连杆挠度引起的纵向变形，则存在所谓的负刚度问题，从而导致逆动力学解的不稳定问题的方法，并通过与文献［１］方法的比较，证明了该方法的有效性     

平屋面结构风致响应的多参数对比试验

对大跨度平屋面气弹模型的风致响应特性进行了多参数对比的风洞试验研究。采用预张力索网结构体系设计制作了可调刚度的大跨度平屋盖结构的气弹模型,在大气边界层风洞中对来流风速、屋盖刚度和墙面开孔等参数的影响进行屋盖风致响应对比试验。试验研究结果表明,屋盖风致加速度响应随着来流风速或墙面开孔面积的增大而增大,随着屋盖刚度或墙面孔隙率的增大而减小,屋盖与内压的耦合效应对屋盖响应的影响较大。     

大型柔性航天器动力学与振动控制研究进展

随着航天重大工程的逐步实施,航天器正朝着超高速、超大尺度、多功能的方向发展,其面临的发射和运行环境也更加恶劣.航天器发射过程中的振动及其主/被动控制、在轨运行中大型柔性航天器动力学建模与动态响应分析、结构振动与飞行器姿态的混合控制等问题越来越复杂且难于处理;航天器结构的大型化和柔性化(如大阵面天线和太阳翼等)也对其地面试验和半实物仿真提出了挑战.本文着重介绍大型柔性航天器涉及到的动力学与振动控制问题,包括航天器发射过程中的整星隔振,大型柔性结构动力学建模与振动响应分析,大型柔性航天器的结构振动与姿轨控耦合动力学及其混合控制等.提炼出航天动力学与控制领域中亟待解决的若干基础科学问题,包括:多刚柔体系统动力学建模与模型降阶(涉及大变形柔性体动力学建模、多求解器合作仿真、模型降阶、组合结构动力学建模的解析方法等);复杂结构状态空间模型构建方法与能控性(涉及状态空间模型构建的理论与实验方法、复杂结构振动控制系统的能观性与能控性等);航天器姿态运动与大型柔性结构振动的混合控制律设计(涉及姿态机动与结构振动的鲁棒混合控制、执行机构与压电控制器的协同控制等).      

Synthesis and Structure of One New Metal-Organic Framework Based on Flexible Tetrapyridines and Aliphatic Polycarboxylate Acids

One new complex has been produced under solvothermal reactions of tetrakis(4-pyridyloxymethylene)methane(TPOM) with glutaric acid(GA) in the presence of nitrates of cuprum in DMF/H2O(1:5, v/v), namely, {Cu2(TPOM)·GA)2}n. The complex crystallizes in the monoclinic system, space group P2/c with a = 11.556(4), b = 8.713(3), c = 23.602(9) ?, V = 2376.5(15) ?3, C35H36Cu2N4O12, Mr = 831.76, Z = 2, Dc = 1.162 g·cm-3, F(000) = 856, μ = 0.947mm-1, R = 0.0547 and wR = 0.1718(I 2σ(I)). This complex was characterized by elemental analysis, IR spectroscopy, and X-ray single-crystal diffraction. It is the first complex synthesized by coordinating with TPOM and catenulate aliphatic polycarboxylate acid ligands. The structural analyses show that the complex is a 2-fold interpenetrating 3D architecture.     

柔性钙钛矿太阳能电池机械稳定性研究进展

钙钛矿太阳能电池凭借其低成本、高效能等优点近期备受科研领域的关注, 其光电转换效率已从初始的3.8%迅速提高到25.5%. 其中沉积于聚合物衬底的柔性钙钛矿太阳能电池相比刚性钙钛矿太阳能电池具有质量小、易弯曲等特点, 更适用于实际生产生活. 然而, 其光伏性能相比于刚性钙钛矿太阳能电池还存在一定的差距, 同时柔性电池在较大变形下的机械稳定性问题是影响其投入商业使用的主要瓶颈. 本文综述了近年来国内外科研团队在提升柔性钙钛矿太阳能电池机械稳定性方面的研究成果, 并从材料调控与结构创新两个方面进行了总结概述, 为柔性钙钛矿太阳能电池机械稳定性和综合效率的进一步提升提供了参考与建议. 此外, 针对柔性钙钛矿太阳能电池的创新发展与应用拓展, 简述了基于柔性钙钛矿太阳能电池的集能、储能、传感一体化柔性器件的研究现状与发展前景.      

金属氧化物TFT驱动AMOLED显示研究进展

金属氧化物薄膜晶体管（metal oxide thin film transistor,MOTFT）由于具有迁移率高、均匀性好、工艺简单、工艺温度低、成本低等优势,非常适合高分辨率、大尺寸液晶显示（LCD）和有源矩阵有机发光二极管显示（AMOLED）等新型显示技术发展的需要,因此受到业界和学界的广泛关注．结合本课题组的工作,本文阐述了MOTFT的材料、器件结构、制作工艺以及应用,并对影响MOTFT性能的因素进行了讨论．本课题组开发的新型MOTFT迁移率可达35cm^2／（Vs）,阈值电压为1．63V,开关比为10^9,亚阈值摆幅为0．21Wdecade．基于自主开发的MOTFT背板,在国内率先实现了3—5英寸彩色AMOLED显示屏、透明AMOLED显示屏以及柔性AMOLED显示屏,展示了MOTFT背板良好的应用前景．     

一类柔性机械臂的建模与控制

本文研究了由多个柔性连杆经旋转关节相连构成的开链式平面运动机械臂的建模与控制问题.首先用 Lagrange—假定模态法对该机械臂建立了非线性动态模型,然后用扩展线性化法对其给出了非线性位置控制系统设计,并提出对输入信号的前置滤波,以保证系统大范围机动的稳定性.系统仿真结果表明了本文方案的有效性.     

基于一种柔性二羧酸和不同双咪唑配体构筑的两例钴-穿插网格

利用一种柔性二羧酸,辅以不同的双咪唑配体在水热条件下构筑了两例具有穿插特征的钴配位聚合物,{[Co(bimb)(L)]·H₂O}_n(1)和{[Co(bbix)(L)]₂}_n(2)(H₂L=4,4'-(2,2'-oxybis(ethane-2,1-diyl)bis(oxy))dibenzoicacid,bimb=1,1'-(1,4-butanediyl)bis(imidazole),bbix=1,4-bis(benzimidazole-1-ylmethyl)-benzene)。单晶X-射线衍射研究发现配合物1为2D→3D 4-连sql拓扑构型的三重穿插网格;配合物2为3D 4-连6⁶dia拓扑构型的六重穿插网格。该结构分析结果表明作为辅助配体的双咪唑配体的构型对配合物的穿插特征有重要影响。另外,我们还研究了配合物1和2的热稳定性及磁性。     

柔性桥台合理加筋间距的力学模型试验

桥头跳车是公路工程中普遍且复杂的问题，加筋土结构的柔性桥台的应用，可能在根本上避免错台的出现和桥头跳车的产生。然而，其加筋间距的确定具有较大的盲目性。对土工织物加筋柔性桥台进行了4组大模型结构力学试验，对不同加筋间距下柔性桥台的工程特性进行了详尽的对比分析。试验结果表明，土工织物加筋柔性桥台的合理间距为30—50cm。