隔膜对双电层电容器和混合型电池-超级电容器的电化学性能的影响

隔膜是双电层电容器和混合型电池-超级电容器等电化学储能器件的重要组成元件.本文采用1 mol?L-1四乙基四氟硼酸铵的丙烯碳酸酯电解液制备了基于活性炭的扣式双电层电容器,并采用1 mol?L-1六氟磷酸锂锂离子电解液制备了(LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2+活性炭)/石墨体系的混合型电池-超级电容器.研究了不同类型隔膜的物理化学性能,以及其对双电层电容器和混合型电池-超级电容器的电化学性能的影响.四种隔膜分别是无纺布聚丙烯毡、多孔聚丙烯薄膜、Al2O3涂层的聚丙烯薄膜和纤维素纸隔膜.进行了表面形貌、差示扫描量热、电解液吸液量和表观接触角测试表征.电化学测试表明,采用纤维素隔膜的双电层电容器具有最高的比电容和更优的倍率性能,电容器的自放电性能差别不大.而对于混合型电池-超级电容器,采用聚丙烯薄膜和无纺布聚丙烯毡隔膜器件的比容量比其它器件约高20%,且采用纤维素隔膜的器件自放电率最高.     

活性炭基软包装超级电容器用有机电解液

使用了一种新型的有机电解液(三乙基甲基四氟硼酸铵/(丙烯碳酸酯+乙腈): MeEt₃NBF₄/(AN+PC))和两种传统有机电解液(四乙基四氟硼酸铵/丙烯碳酸酯(Et₄NBF₄/AN)和四乙基四氟硼酸/乙腈(Et₄NBF₄/PC)), 制作成活性炭(AC)基软包装超级电容器. 在不同电压窗口下对新型有机电解液的循环伏安和电化学阻抗谱进行了表征, 并在0-3 V的电压窗口下, 通过循环伏安、电化学阻抗谱、恒流充放电、漏电流、自放电、循环寿命和库仑效率, 对以上三种电解液进行了综合的比较. 结果表明, 新型有机电解液综合了AN和PC各自的优点, 性能优异.     

基于统一理论的改进的组合式L形钢管混凝土短柱轴压承载力计算

为了研究改进的组合式L形钢管混凝土短柱轴压承载力计算方法,结合改进的组合式L形钢管混凝土短柱轴压试验和有限元计算结果,分析了改进的组合式L形钢管混凝土短柱受力机理和轴压组合强度f_(sc)影响参数,在对比了已有的L形钢管混凝土短柱轴压承载力计算方法的基础上,采用钢管混凝土统一理论,提出了改进的组合式L形钢管混凝土短柱轴压承载力的计算公式。研究结果表明:约束效应系数ξ对试件名义压应力σ_(sc~-)平均压应变ε关系曲线影响较大,当ξ4.8时,曲线具有下降阶段,且ξ越小,下降趋势越明显;当ξ≥4.8时,曲线没有下降阶段,且ξ越大,强化段增长趋势越明显;钢管厚度对轴压组合强度f_(sc)影响最大,提高幅度约为84.82%(t由5mm→16mm),矩形钢管长宽比对轴压组合强度f_(sc)影响相对较小;所提轴压承载力计算公式具有更高的准确性和可靠性,总均值和总均方差分别为0.989和0.0432。     

可调制润湿性和力学性能的电纺纤维膜的制备与性能研究

采用静电纺丝技术分别制备了无规排列和高度取向排列的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和PET/CA(柠檬酸)4种纤维膜,对它们的润湿性能和力学性能进行了研究,同时研究了纤维膜厚度对膜的力学性能的影响.研究结果表明,与无规排列的PET纤维膜相比,取向排列的PET纤维膜沿纤维取向方向的力学性能有了很大的提高,而断裂伸长率略有下降;加入柠檬酸(CA)后,PET/CA复合纤维膜的表面水接触角从132.3!减少到0!,且取向排列的纤维膜比无规排列的纤维膜更易润湿;无规排列的复合纤维膜的力学性能因加入CA而大幅下降,取向排列的PET/CA纤维膜沿纤维取向方向的力学性能下降较小,而无规排列的PET/CA纤维膜的断裂伸长率从284.1%增加到444.5%.无规排列纤维膜的力学性能随膜厚度的增加先提高,后来又下降,而取向排列的纤维膜沿纤维取向方向的力学性能随膜厚度增加而单调增加.     

爆破动载作用下新喷射混凝土累积损伤效应的模型实验

利用模型实验的手段模拟了巷道的爆破掘进,并在实验中辅以声波测试,通过分析声波波速和声波波形的变化规律,研究了新喷射混凝土在多次爆破动载作用下的累积损伤效应。实验结果表明,爆破次数、与掌子面之间的距离和爆破药量均会影响喷射混凝土的累积损伤,这种影响体现在声波波速和波形2个方面:爆破次数增加、距离减小和药量增加,则声速降低值越大,波形变化越明显,即累积损伤值越大;爆破次数和距掌子面的距离均与累积损伤呈非线性关系,其中距离与爆破损伤之间的非线性关系可以用二次多项式进行较好的拟合;第一次爆破对声速和波形影响最大,造成的单次损伤值也最大;在小药量爆破的情况下,测试面的最大累积损伤值达到了0.1268,表明爆破近区喷射混凝土的损伤是需要关注的重点。     

制备特定尺寸的纳米金颗粒方法及性能表征

通过化学还原法制备出不同粒径的纳米金颗粒。利用紫外可见分光光度计和透射电子显微镜对纳米金颗粒的形貌及尺寸进行表征。讨论了还原剂种类、还原剂用量、试剂加入顺序、反应温度等因素对纳米金颗粒稳定性、粒径、形貌和分散性的影响。结果表明：Na3C6H5O7为还原剂制得纳米金颗粒粒径在15-20 nm之间,NaBH4为还原剂制得的纳米金颗粒粒径在3-10nm之间,柠檬酸钠与氯金酸的摩尔比为1.5：1时最佳,Na3C6H5O7为还原剂时,采用HAuCl4溶液加入到加热的Na3C6H5O7与聚乙烯吡咯烷酮（PVP）混合溶液比Na3C6H5O7溶液加入到加热的HAuCl4与PVP混合溶液制得的纳米金溶胶的颗粒分散性好,粒径小且更均一。     

长距离集输立管中严重段塞流频率特性研究

实验研究了1 MPa压力下长距离集输立管中严重段塞流特性,基于立管压差信号的功率谱密度(PSD)函数,研究了严重段塞流频率随气液流量、立管顶部节流的变化规律。实验结果表明,严重段塞流频率随气液流速的增大而增大,但随液相流速增大的幅度更大;将严重段塞流节流至稳态的过程中,在极小气液流速的SS1区域范围内,节流会使得严重段塞流频率增大;而在较大气液流速下的SS1和SS2范围内,节流的过程中严重段塞流的频率几乎不变。     

双电层电容器电化学阻抗谱的实验研究

电化学阻抗谱(EIS)是一种很有用的研究电化学性能的技术. 理想的双电层电容器(EDLC)阻抗谱的尼奎斯特图由中高频的45°线和低频的与实轴垂直的直线组成, 可以用孔径分布-传输线模型来解释. 然而, 在研究工作中还发现, 在阻抗谱的高频区出现了半圆弧区域, 为此, 提出的等效模型认为半圆弧可以归因于活性材料之间的接触电阻和接触电容, 以及电极与集流体之间的接触电阻与接触电容. 还研究了充电过程、活性炭和电解液的电导率、导电添加剂和粘结剂的含量、隔膜、活性物质附载量和极片加压等因素对阻抗谱的影响. 其中, 充电截止电压、活性炭的电导率、导电添加剂的含量和极片加压对半圆弧部分影响较为显著.     

双金属锥形光纤表面增强拉曼散射探针拉曼增强特性

为了提高金属纳米粒子在光纤表面的富集密度,同时提高光纤表面增强拉曼散射(SERS)复合结构拉曼增强特性的稳定性,提出一种双金属(金和银)锥形光纤SERS探针结构。首先,采用化学还原法制备出形貌均一的金银纳米粒子;然后,采用光诱导的方法实现双金属在锥形光纤上的富集。制备的光纤SERS探针表现出良好的实验效果：对罗丹明6G(R6G)检测到的最低浓度低至10^-10 mol/L;增强因子为2.07×10⁸;相较于单金属银光纤SERS探针,双金属样品的稳定性提高了7倍(96 h后)。     

High speed optical transmission utilizing constant envelope modulation based on frequency shift keying and minimum-shift keying

A novel 40-Gb/s constant envelope optical frequency shift keying （FSK） transmitter and the transmission characteristics are investigated both by simulation and experiment. Meanwhile, to increase the spectrum efficiency of FSK, we propose a novel optical minimum-shift keying （MSK） scheme and analyze its per-formance compared with other MSK schemes and other traditional modulation formats. Simulation and experimental results show that the novel FSK scheme could be a potential candidate for the future high speed transmission and label switching systems. And the novel MSK scheme deserves future deep research for its potential excellent performance.