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[期刊] 清华大学学报(自然科学版)  [作者] 戚俊毅  方儒卿  吴勇民  汤卫平  李哲  
全固态薄膜锂电池具有固态电解质层薄、固固界面致密等特点,可作为微小型设备的储能元件。与传统锂离子电池相比,全固态薄膜锂电池内部不含液态电解液,反应与传质过程皆在固相中进行,导致全固态薄膜锂电池的倍率性能一般较差。为解决该问题,该文基于磁控溅射和真空蒸镀技术制备了正极为钴酸锂、固态电解质为锂磷氧氮(LiP ON)、负极为金属锂(Li)的全固态薄膜锂电池。采用时频域配合和实验与仿真相结合的方法,系统解析了影响全电池倍率性能的关键因素。运用基于全电池倍率实验电压曲线的曲线平移分析方法及基于一维阻抗模型和阻抗谱的动力学参数辨识方法,分析了电池内部不同部件、不同物理过程对电池倍率性能的影响,结合一维时域模型仿真结果得出如下结论:电池中影响大倍率下放电总容量的主要限制因素为正极材料中的锂离子扩散过程,放电末期正极扩散系数低是大倍率下放电容量衰减的主因;影响瞬态放电功率的主要限制因素为固态电解质中锂离子的电迁移过程,高固态电解质固相过电势是放电功率损失的主因。基于上述结论,该文提出了适当降低固态电解质薄膜厚度和缩短正极离子扩散路径等改进电池倍率性能的初步设计思路,研究了一种全固态薄膜锂电池倍率性能的分析方法并得出了初步结论,可用于进一步指导改进制备工艺。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 张凯  何赟泽  于湛  
设计了一套锂电池状态监控与报警系统,该系统主要包含主控、测量、诊断、显示和报警等子模块,能够对电池工作电压、电流、温度及荷电状态等主要参数和工作状态进行实时监控和健康评估,当参数异常时系统可自主报警。以18650锂电池进行了实际测试,测试结果表明该系统工作稳定可靠。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)  [作者] 贺元骅   张浩然   黄江   苏星辰  
为了有效揭示风冷对飞机机载三元动力锂电池性能的影响,该文搭建了一种风速可调节的三元锂电池风冷测试平台,从热性能、电性能、材料性能3方面分析风冷对三元锂电池性能的影响。结果表明,风冷可有效降低池体温度,对电性能、材料性能均有较好的保护作用。施加风冷后,池体表面温度随风速增加而逐渐下降,池体最高温度可控制在45℃内;从而有效缓解正极的形貌结构破坏,同时抑制正极的活性物质损失和活性锂损失;进一步使电阻增加得到有效抑制,在同样循环次数下容量衰减率显著低于无风冷情况,电池的循环寿命延长近一倍。研究结果对机载三元动力锂电池风冷系统建立具有指导意义。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 常国峰  张洁楠  季运康  
设计和搭建了车用动力锂电池等温量热实验系统,并介绍了该系统的基本原理和硬件构成,测试了该系统的测量精度以保证实验结果的准确性,测量了等温条件下不同工况的车用动力锂电池的产热量。实验结果表明:该系统可测量车用动力锂电池在不同工作温度和不同放电倍率下的产热量。该研究性实验系统既可用于科研实验,探索不同因素对车用动力锂电池产热特性的影响机制;也可作为教学实验平台,提升学生应用基本理论知识解决工程实际问题的能力。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 郑文斌  周欣雨  吴艳  凤雷  尹洪涛  付平  
根据“基于项目驱动的人工智能与数据挖掘技术创新实践”课程实验的技术要求,设计了基于迁移学习的锂电池SOH(state of health)估算实验案例。在样本难以获得的情况下,为了提高SOH估算精度,提出了一种基于迁移学习的锂电池SOH估算方法。采用数据驱动的方式对电压、电流、SOC(state of charge)、IC(incremental capacity)数据进行特征提取;利用网络迁移,将已有的大量的电池老化实验数据中锂离子电池的共有知识迁移到工况数据域以弥补工况下老化信息缺失的局限。该案例的设计有助于提升学生对迁移学习算法及新能源相关技术的了解,培养学生算法设计能力,扩展学生的知识面。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)  [作者] 李浩  张高飞  尤政  
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 黄文波  庞小雷  刘力千  傅伟文  姚日晖  
利用交流阻抗谱技术对结构为ITO/ZnO/PTB7-Th:PC_(71)BM/MoO_3/Ag的有机薄膜太阳电池进行阻抗分析。对不同面积的器件进行阻抗等效电路拟合分析,器件随面积增加填充因子(Filling Factor,FF)下降是器件内阻减小导致太阳电池在工作状态下漏电流增大造成的。交流阻抗谱技术在有机薄膜太阳电池研究中的实际应用,有助于学生深入理解交流阻抗谱技术原理和掌握阻抗分析的实验方法。
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 钟凯  温午麒  徐德刚  姚建铨  
基于Nd:YAG/LBO内腔倍频开发了一套多功能全固态激光综合实验系统。创新性地引入准三能级Nd:YAG激光器、非线性光学倍频技术及独立温控技术,扩展了全固态激光器实验教学的内容,能够全面锻炼学生在全固态激光及非线性光学领域的实践能力,尤其是对激光二极管(LD)泵浦源、Nd:YAG晶体能级结构及倍频的相位匹配等概念与技术的理解。该综合实验系统在经济性、适用性、功能性及科学前沿性等方面与现有装置相比均具有明显优势,相关实验受到了学生的欢迎。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)  [作者] 杨百勤  杜宝中  李向阳  郭聪  薛力  
研制了一种可用于直接测定固体、半固体及糊状物表面和内部pH值的新型全固态复合pH传感器,并详细研究了该传感器的制备工艺、性能、测试条件和干扰物的影响。结果表明,该pH传感器内阻低、响应快、测量范围宽(pH 1~13)、测量精度高、重现性好,响应斜率为(56±1.0)mV/pH,温度系数为-0.782 mV/℃。除能用于与玻璃电极相同的测定领域外,还可广泛用于临床检验、食品加工、生物化工、环境监测、皮革和造纸工业、土壤普查及文物档案保护等领域pH值的直接、原位无破损测量。
[期刊] 经济研究  [作者] 安同良  姜舸  王大中  
在中国技术成功追赶的进程中,虽然许多高技术制造业已从跟跑者一跃成为行业的并跑、领跑者,但依然面临发达国家“卡脖子”技术的严重胁迫。事实上,专利一直以来都是新技术信息的唯一来源,为此,“卡脖子”技术一定来源于专利网络中关键的枢纽节点。从专利的引用关系入手,本文创造性地将PageRank算法与改进的HITS算法相结合,提出了一个同时考察技术影响力和企业创新影响力的复合测度“卡脖子”技术与技术赶超的方法,并利用无标度网络的特性,展示了该算法较一般算法能更有效地对技术影响力进行识别与测度。利用这一算法,本文以中国锂电池行业为例,对当前锂电池技术的创新格局进行了剖析。本文发现中国在锂电池领域通过全产业链的协同自主创新,实现了“全产业链赶超”,成为该行业的领先国。文章的结论为中国高技术制造业未来的技术赶超及突破“卡脖子”技术提供了靶向性启示,并凝练出技术追赶的“中国式创新”模式。
[期刊] 中国科技论坛  [作者] 杨武   宋晓晴  
本文基于中、美、日、韩近30年在锂电池汽车领域的专利数据,选取20个关键指标构建“技术-经济-法律”三维分析模型,并划分出关键核心专利,在此基础上应用景气综合指数法计算四国在锂电池汽车产业的竞争优势指数,并对其进行比较与分析。结果表明,中、美、日、韩在锂电池汽车领域的总体发展布局已基本到达顶峰,且于近两年呈现波动下降趋势。总体来看,美国获得竞争优势时间最早且指数发展趋势最为稳定,连续多年稳居第一;中国获得竞争优势时间最晚,但指数发展速度最快,截至2021年末,中国总体竞争优势指数与美国持平,远超日、韩两国。分维度来看,中、美分别于经济、技术维度具有绝对竞争优势;韩国在经济、法律维度发展较为稳定,但技术维度影响整体,导致整体呈现波动下降趋势;日本在各维度均呈现出明显下降趋势,仅在技术维度下降幅度较小。由此得出结论:中国经济发展带动整体,已基本实现锂电池汽车产业的技术赶超,技术维度的发展是获得持续性竞争优势的基础,因此应在保持现有锂电池汽车领域竞争优势的同时注重相关技术轨道的跨越与变迁,以获取新能源汽车产业的持续性竞争优势。
[期刊] 华中师范大学学报(自然科学版)  [作者] 汪恒  胡小艳  
将近红外吸收染料SQ2与可见光吸收空穴传输材料P3HT结合起来制备固态染料敏化太阳能电池,并用锂盐对TiO_2/SQ2表面进行处理来调节器件的光伏性能.通过模拟太阳光照射测试和单色光量子转换效率(IPCE)测试来研究器件的光电性能.测试结果表明,经过锂盐处理后,器件的短路电流(JSC)、填充因子(FF)和转换效率都获得提升.IPCE测试显示,经过锂盐处理后器件在P3HT吸收光谱范围内产生的量子效率没有变化,但在SQ2吸收光谱范围内产生的量子效率明显提升.通过分析得出结论是:锂盐处理不能提高P3HT所吸收的
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 于占军  段向阳  王献立  李明玉  
设计了薄膜电极材料的制备及超级电容性能研究的综合性实验。运用电化学沉积的方法制备Co(OH)2薄膜电极材料,采用FESEM对基底与薄膜进行形貌表征,通过差热-热重对薄膜的热稳定性进行分析,重点考察了两种沉积温度对薄膜超级电容性能的影响。结果表明,50℃沉积温度下电流密度为4 A/g时,比容量可达2780 F/g,且分散阻抗较低。该实验原材料简单,过程容易实现,且涵盖薄膜材料制备、表征、性能分析等多个知识点。
[期刊] 中国科技论坛  [作者] 张玉蓉  邓家骎  
"磷酸铁锂电池"案是一起由中国电池工业协会针对加拿大魁北克水电公司等提出磷酸铁锂电池专利无效宣告请求而引发的案件。从此案件可以看出低碳技术专利对我国新能源汽车行业的成长十分重要。在全社会倡导节能、大力发展低碳技术的背景下,本文针对低碳技术专利,提出对其专利无效宣告请求理由的补充、审理时间的加速、审理程序的简化以及与低碳科技公共服务平台相结合等改进措施,进一步检验低碳技术专利权的稳定性,从而更好地促进我国低碳技术事业的发展。
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)  [作者] 吴义炳  刘银春  张洪  
采用溶胶-凝胶法在石英衬底上制备掺铟氧化锌薄膜,研究不同退火温度对薄膜结构及发光性能的影响.结果表明,掺铟氧化锌薄膜仍为六角纤锌矿结构的ZnO相,在大于450 nm的波段薄膜样品的透射率都较高;随着退火温度的升高,透射率先增后减,600℃时达到最大;薄膜样品的光学带隙都小于纯ZnO的理论值(3.37 eV),且随退火温度的升高呈先减后增趋势;样品的结晶度与发光强度随着退火温度的升高而增强.
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