Atomic-scale simulations for lithium dendrite growth driven by strain gradient

Dendrite formation is a major obstacle, e.g., capacity loss and short circuit, to the next-generation high-energy-density lithium (Li)-metal batteries. The development of successful Li dendrite mitigation strategies is impeded by an insufficient understanding in Li dendrite growth mechanisms. The Li-plating-induced internal stress in Li-metal and its effects on dendrite growth have been widely studied, but the underlying microcosmic mechanism is elusive. In the present study, the role of the plating-induced stress in dendrite formation is analyzed through first-principles calculations and ab initio molecular dynamic (AIMD) simulations. It is shown that the deposited Li forms a stable atomic nanofilm structure on the copper (Cu) substrate, and the adsorption energy of Li atoms increases from the Li-Cu interface to the deposited Li surface, leading to more aggregated Li atoms at the interface. Compared with the pristine Li-metal, the deposited Li in the early stage becomes compacted and suffers the in-plane compressive stress. Interestingly, there is a giant strain gradient distribution from the Li-Cu interface to the deposited Li surface, making the deposited atoms adjacent to the Cu surface tend to press upwards with perturbation and causing the dendrite growth. This provides an insight into the atomicscale origin of Li dendrite growth, and may be useful for suppressing the Li dendrite in Li-metal-based rechargeable batteries.     

泡沫铝防护钢筋混凝土板的抗爆性能

为研究多孔吸能材料泡沫铝板对工程结构的抗爆防护作用,开展室外爆炸破坏实验,分别对设置不同泡沫铝防护层的钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)板在爆炸荷载下的动态响应及破坏模式进行了研究,并运用LS-DYNA软件建立了有限元模型。通过与实验对照,验证了模型的可行性,对比分析了有、无泡沫铝防护层钢筋混凝土板的损伤破坏规律,并讨论了泡沫铝密度梯度分布和纵筋配筋率的影响。结果表明:有限元模型能够有效分析含泡沫铝防护层RC板的动态响应及其破坏形态;泡沫铝防护层能够有效减小钢筋混凝土板的挠度变形,降低试件的破坏程度;泡沫铝密度由下到上递增情况对RC板的减爆效果最好;增大配筋率可以提升泡沫铝防护RC板整体抗爆性能。     

6英寸低位错锗单晶生长热场设计

锗片作为衬底材料已在空间太阳电池领域得到广泛的应用,新型锗基空间太阳能电池对锗片的需求由4英寸(1英寸=2.54 cm)提高到6英寸后,低位错锗单晶的生长难度增大.本文设计开发了一种适用于直拉法生长大尺寸、低位错锗单晶的双加热器热场系统,模拟研究了不同形状主加热器的热场分布,从而得到最优的热场环境.研究发现:渐变长度为...     

超疏水涂膜的研究进展

超疏水涂膜以其独特的性能,在国防、工农业生产和日常生活中有着广泛的应用前景。但目前的制备技术制约了其在建筑外墙涂料等大型设施方面的应用。探索如何采用简单有效的方法构造和调控涂膜的双微观结构,从而获得性能持久优异的超疏水性涂膜,并有效应用于生产和生活的各个方面是这一领域研究的最终目标。本文就超疏水材料表面理论的发展和近几年来超疏水膜制备技术取得的新成果进行了概括,并指出制备超疏水涂膜存在的问题和发展方向。利用表面能极低的含氟材料,将溶胶－凝胶、相分离技术和自组装梯度功能等技术有机结合,获得适宜的表面粗糙度和微观构造,是实现超疏水涂膜工业化生产的可行途径。     

固相萃取-梯度洗脱高效液相色谱法同时检测饲料中十三种磺胺类药物

建立了一种同时检测饲料中十三种磺胺类药物含量的方法,样品用磷酸盐缓冲液提取,HLB固相萃取小柱净化,梯度洗脱-HPLC分析,方法定量下限为0．5mg／kg,在0．5～10．0mg／kg添加水平上的回收率为63．6％～118．2％,相对标准偏差4．78％～17．24％,方法简便．适用于饲料中低含量磺胺类药物检测．     

阵列微流控浓度梯度网络用于细胞-化学刺激反应研究

设计和制作了具有5组平行浓度梯度形成网络和30个细胞培养池的微流控芯片,该芯片集成了细胞接种、培养、梯度浓度化学刺激、标记和检测等功能单元。芯片为玻璃-PDMS杂合结构,微流控通道刻蚀于玻璃层。芯片细胞培养池设计了系列围堰结构以利于细胞贴壁。细胞接种、灌流培养和试剂引入通过外接微量注射泵控制完成。该芯片可以生成连续、稳定的平行浓度梯度。观察发现,围堰结构有利于细胞接种和生长,乳腺癌MCF-7细胞在芯片灌流培养条件下生长良好。利用该芯片检测了在接受As2O3和乙酰丝氨酸(NAC)梯度浓度刺激后乳腺癌MCF-7细胞内谷胱甘肽(GSH)水平以及细胞阿霉素敏感性的变化,分析乳腺癌细胞阿霉素敏感性与细胞内GSH水平的关系。MCF-7细胞内GSH水平的变化与刺激药物浓度呈剂量-效应依赖关系,在接受As2O3刺激后GSH水平有所下降;而在接受NAC刺激后GSH水平有所升高。MCF-7细胞阿霉素敏感性与GSH水平相关。在降低GSH水平后药物敏感性升高;而升高细胞内GSH水平后敏感性降低。这种阵列微流控浓度梯度网络可以用于高通量细胞-化学刺激反应研究,有潜力成为细胞水平大规模药物筛选的技术平台。     

白酒中甜蜜素的无衍生离子色谱法检测

建立了免化学试剂离子色谱-抑制电导检测白酒中甜蜜素的方法。选用Dionex Ionpac AS17(250 mm×4 mm)分离柱,优化了电解水在线产生KOH淋洗液的梯度淋洗程序,样品无需衍生化,稀释后过0.22μm滤膜及OnGuardⅡRP离子色谱前处理小柱后直接进样检测,外标法定量。在0.05~20.0 mg/L范围内,甜蜜素的质量浓度与色谱峰面积呈良好的线性关系(r2=0.999 2),检出限为0.072 mg/L;峰面积和峰高的相对标准偏差(n=10)分别为1.6%、2.0%;加标回收率为85%~103%。该方法简便易行、误差因素少,无干扰、选择性好、灵敏度高、分析结果准确,适用于白酒中甜蜜素的检测。     

高效液相色谱三元梯度分离法测定大气中11种醛酮类化合物的研究

研究选择了以２,４－二硝基苯肼衍生化三元梯度洗脱的高效液相色谱测定大气中１１种醛酮类化合物的最佳色谱分离条件,醛酮类化合物的检出限０．４５到２．０４ｎｇ,各化合物保留时间和相对标准偏差ｓ,≤０．３８％在所测定的含量范围内具有很好的线性关系,每种化合物的相关系数均大于０．９９９;研究了涂敷２,４－二硝基苯肼硅胶吸附采样夹的制作方法,并应用于大气环境中醛酮类化合物的分析。方法简单、快速,１１种醛酮类化     

DX-300离子色谱测定山地冰川雪冰中的有机酸与无机酸阴离子

 利用AS4A SC分离柱 ,AG4A SC保护柱 ,ASRS Ⅱ抑制器 ,TAC 2阴离子富集柱和ATC 1阴离子捕集柱 ,以四硼酸钠 (Na2 B4O7)为淋洗液试剂 ,2 5mmol/LH2 SO4为化学抑制的再生液 ,采用梯度淋洗方式 ,对中国天山乌鲁木齐河源一号冰川雪冰中的生物有机酸和无机酸阴离子进行了测试分析。 2mL雪冰融水样品可在 16min内通过一次进样检测出氟离子、乙酸根离子、甲酸根离子、丙酮酸根离子、一氯乙酸根离子、氯离子、亚硝酸根离子、溴离子、硝酸根离子、磷酸根离子、硫酸根离子和草酸根离子共 10多种有机酸和无机酸阴离子。     

梯度淋洗离子色谱法同时检测西兰花中6种无机阴离子

构建一种利用梯度淋洗离子色谱技术分析西兰花中Cl^-、Br^-、NO₂^-、NO₃^-、PO₄^3-和SO₄^2-6种无机阴离子含量的方法。梯度淋洗色谱离子体系为DIONEX Ion Pac AS11-HC(4 mm×250 mm)色谱柱,流速1.0 mL/min,抑制器电流80 mA,KOH淋洗液梯度淋洗。6种阴离子线性相关系数0.9995~0.9999,相对标准偏差(RSD)<2.5%,加标回收率95.7%~104%。用于检测西兰花中无机阴离子的方法灵敏度高、回收率高、可以适用于西兰花中6种阴离子精确定量分析。