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oe1(光电查) - 科学论文

58 条数据
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  • [IEEE 2018年第二届电力电子、智能控制与能源系统国际会议(ICPEICES) - 印度德里(2018.10.22-2018.10.24)] 2018年第二届IEEE电力电子、智能控制与能源系统国际会议(ICPEICES) - 太阳能供电强度控制路灯的设计与实现

    摘要： 基于SPV的LED路灯相比其他传统照明系统具有无需电力转换的优势。LED采用直流供电，通过控制LED驱动器的占空比可实现能源优化。太阳能供电LED路灯系统由光伏阵列、MPPT控制器、直流-直流转换器和电池单元组成。本文实现了从交通高峰时段到非高峰时段对太阳能路灯照度的调控，从而达到节约用电的目的。同时设计开发了混合动力路灯模型，并在Matlab-Simulink环境中进行了仿真研究。

    关键词： DC-DC转换器，AC/DC?？?，光伏阵列，LED阵列，最大功率点跟踪，锂离子电池

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 电动汽车锂离子电池在住宅、工业和光伏电站领域用于负荷调平的经济与环境评估

    摘要： 锂离子电池容量衰减至70%-80%时需在电动汽车中更换，但这些电池可用于储能站等其他场景。本文从用户和政府角度，评估了锂离子电池组在居民、工业及光伏电站领域用于负荷调节的经济性，分析了不同电价政策下的多种电池组再利用方案。研究发现：基于现行电价，电池再利用可使居民电费降低14.25%，若峰时用电罚款提高三倍则降幅达39.75%，但当前电价补贴政策是影响居民投资回收期的主要障碍。仅靠电池价格下降（至2035年预测水平）不足以支撑居民领域应用，还需配套电价调控——敏感性分析表明电池降价20%可使居民领域内部收益率提升164%，峰时电价每上涨1%则波动44%。工业领域因实际电价水平更具盈利潜力。政府成本分析显示，再利用电池组可使新建峰时火电厂投资降低72.5%（居民领域）和82%（工业领域）。最后研究表明，再利用锂离子电池还能有效降低温室气体及其他空气污染物排放，助力可持续发展。

    关键词： 负载均衡、二次利用、锂离子电池、环境分析、电动汽车、经济分析

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 退火多孔硅的深入研究：理解形貌特性对锂离子电池负极性能的影响

    摘要： 锂离子电池（LIB）中用作负极的硅（Si）因其高能量密度、安全的循环性能和无毒性而极具吸引力。然而，其与锂的合金化机制会导致材料粉化，进而引起容量快速衰减。本研究采用退火后处理来调控多孔硅的形貌特性。通过调节退火温度，形貌改变引发了锂离子电池电化学行为的变化。多孔化是容纳合金化过程中体积膨胀的有效途径。提高退火温度会促使多孔硅孔隙和孔壁重组，这可能由于硅电极与电解液润湿性增强而对电池性能产生积极影响。700°C被证实为最佳退火温度。

    关键词： 负极，形貌特性，锂离子电池，退火，硅，电化学行为，多孔硅

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 杂原子掺杂与未掺杂石墨烯量子点的简易合成及其作为可逆锂/钠离子存储活性材料的研究

    摘要： 零维石墨烯量子点具有优异特性，但采用简单可扩展技术合成石墨烯量子点较为繁琐，这限制了其在多种储能应用中的使用。本研究提出一种简便且可扩展的方法，利用化学气相沉积技术制备石墨烯量子点及杂原子掺杂石墨烯量子点。采用合金基催化剂并以甲烷为碳源制备石墨烯量子点，无需透析袋即可在低温下以氧化石墨烯为原料制备硼掺杂和氮掺杂石墨烯量子点。本文研究了掺杂与未掺杂石墨烯量子点的电化学锂/钠离子存储性能（未如既往报道用作性能增强的载体材料）。硼掺杂石墨烯量子点（B-GQD）在50 mA g?1电流密度下分别展现出1097 mAh g?1的锂/钠离子电池高比容量，其体积能量密度分别达到537 Ah L?1（平均电压0.43 V）和214 Ah L?1（平均电压0.57 V）。该电池体系经500次循环后仍保持良好容量保持率。详细研究表明，石墨烯量子点及其掺杂材料的边缘缺陷有助于提升锂/钠离子的电化学存储性能。

    关键词： 掺杂、锂离子电池、量子点、钠离子电池、负极材料

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 激光诱导击穿光谱研究结构化石墨负极中的锂分布

    摘要： 在厚膜石墨电极的开发中，我们采用三维电池结构设计，该方案显著提升了锂离子扩散动力学性能、高倍率充放电能力及电池循环寿命，同时降低了机械应力。当前研究表明，负极材料的三维结构能有效防止电池在高倍率充放电时出现容量衰减，并延长电池使用寿命。为深入研发三维电池技术，科学理解激光制备的三维负极结构在高倍率充放电过程中对锂离子分布的影响至关重要。我们采用激光诱导击穿光谱技术（LIBS）对充放电后的结构化与非结构化石墨电极进行整体锂浓度分布的定量分析。空间分辨LIBS测量显示：在脱锂状态下，结构化电极中的锂离子含量低于非结构化电极。该结果表明负极上的三维结构可加速锂离子脱嵌过程，并减少电化学循环中惰性物质的生成。此外，LIBS测量证实高倍率充放电时，激光构建结构轮廓区域的锂离子浓度升高，表明三维负极材料具有更优的锂离子扩散动力学特性，这一现象与显著提升的容量保持率相关联。锂离子分布特征图还为优化电极结构参数（包括膜厚、间距设计及电池使用场景）提供了重要依据。

    关键词： 激光诱导击穿光谱、三维电池、锂离子电池、超快激光烧蚀、石墨负极

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 有氧退火TiO?(B)电极中界面晶格应变驱动的氧空位生成

    摘要： 氧空位在决定材料的物理化学性质方面起着关键作用，可提升电子器件、太阳能电池、催化、传感器以及能量转换与存储等领域的性能。传统引入氧缺陷的方法主要依靠降低氧分压以移除产物从而改变平衡位置。然而，目前缺乏直接影响反应物使反应向生成氧空位方向移动的手段，填补这一合成方法学空白极具挑战性。本研究以TiO2(B)为模型体系，展示了一种通过在反应物上包覆施加界面应变来降低反应能垒从而制备氧空位的策略。几何相位分析和密度泛函理论模拟证实，外应变显著降低了氧空位的形成能。得益于此，所得缺氧TiO2(B)展现出卓越的电容储能性能（例如在0.5 mV s?1扫描速率下达到≈53%），远超未改性样品的≈31%。同时，改性电极表现出显著提升的倍率性能，在20 C（≈6.7 A g?1）下容量达112 mAh g?1，比空气退火TiO2高约30%，与真空煅烧TiO2相当。该工作开创了通过界面控制实现材料机械调控以理性设计缺陷的新范式。

    关键词： 有氧退火、氧空位、赝电容电荷存储、锂离子电池、界面晶格应变

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 全光纤掺铒氧化石墨烯循环利用Q开关激光器

    摘要： 该研究展示了一种采用氧化石墨作为可饱和吸收体的被动调Q光纤激光器，能产生可调谐的微秒脉冲，重复频率达千赫兹量级，脉冲能量最高为15.54纳焦，且脉冲间时间抖动仅为46.14飞秒。实验通过化学分离与后续氧化工艺，从手机锂离子电池中回收石墨原料获得氧化石墨样品。X射线衍射、固态核磁共振及拉曼光谱表征显示，所得氧化石墨具有均匀氧化结构。这些结果表明脉冲激光物理应用可从锂电池回收中获益，为废弃电池处理流程提供了新方向。

    关键词： 氧化石墨烯回收、锂离子电池、掺铒光纤激光器、可饱和吸收体、调Q技术

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 循环次数增加导致容量提升现象的机理研究：采用脉冲激光沉积法制备的MoO?薄膜电极

    摘要： 锂离子电池在长期循环过程中通?；岢鱿秩萘炕虼⒛苊芏龋慈萘克ゼ酰┫陆档那榭觯舛杂τ贸【翱赡茉斐晌侍?，且在使用高电流速率时这种现象更为明显。然而，在某些情况下，基于薄膜电极的电池会表现出容量随循环次数波动甚至增加的特性。本研究展示了激光沉积MoO?薄膜负极的合成工艺与深度表征及其非传统工作机制。该MoO?电极初始容量为79 mAh g?1，在经历90,000次循环后，以15.8 A g?1电流密度放电时容量提升至600 mAh g?1；当以1.5 A g?1循环超过3,800次时，电极达到1714 mAh g?1的最大容量——这是迄今报道的MoO?负极最高容量值。本研究最引人注目的发现是：容量不仅呈现波动特性，且通?；嵯灾齅oO?的理论容量。通过结合电化学循环测试、X射线衍射、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜、能量色散光谱、聚焦离子束铣削及不同循环阶段的透射电子显微镜分析，我们提出了机理解释：该机制基于脉冲激光沉积（PLD）制备的MoO?电极在循环过程中发生层状剥离，从而产生额外表面积并使锂离子更易吸附于表面及嵌入/与主体材料反应。该机理合理阐释了容量演变过程中的特殊现象，并详细说明了调控容量演变的方案。这些结果为电极在长期循环中容量显著提升的现象提供了科学解释。

    关键词： 脉冲激光沉积、MoO2薄膜阳极、剥离机制、锂离子电池、容量提升

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 选择性激光熔融钛的纳米网状形貌通过MAPK信号通路抑制破骨细胞分化

    摘要： 穿透多孔金属氧化物纳米结构内表面以包覆导电层，是开发高性能锂离子电池电极的有效但具有挑战性的途径。此外，若能增强核壳界面间的结合力，将显著改善电极的结构与循环性能。本研究通过一步Fe3?诱导原位生长策略，将由Cl?/SO?2?共掺杂聚(3,4-乙烯二氧噻吩)（PEDOT）垂直排列互穿包覆在多孔Fe?O?纳米结构上（形成PEDOT-IE-Fe?O?复合纳米框架）。与传统包覆结构和方法相比，这种特殊的PEDOT-IE-Fe?O?封装结构具有多重优势：首先，共掺杂PEDOT壳层确保了复合材料的高导电网络（100.6 S cm?1），并在单个复合单元内外表面提供互穿式快速离子/电子传输通道；其次，内部孔隙为循环过程中纳米框架的体积膨胀提供缓冲空间；特别值得注意的是，有机-无机界面（PEDOT壳层与Fe?O?核之间）形成的Fe-S键增强了结构稳定性，进一步延长了电池循环寿命。作为锂离子电池负极时，PEDOT-IE-Fe?O?展现出优异的储锂能力和循环稳定性：在0.05 A g?1下容量高达1096 mA h g?1，倍率性能优异，且在2 A g?1下循环1000次后容量保持率达89%（791 mA h g?1）。本研究展示了一种新型互穿封装结构，可显著提升金属氧化物纳米结构的电化学性能（尤其是循环稳定性），为设计电化学储能材料提供了新思路。

    关键词： 多孔Fe2O3、锂离子电池、PEDOT、有机-无机界面、互穿封装

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 通过酚醛树脂薄膜直接激光写入制备多功能多孔碳电极

    摘要： 本研究通过化学沉积法在CuO表面包覆ZnO，成功制备出CuO@ZnO核壳复合材料。作为锂离子电池负极材料时，该复合电极在0.2C倍率下循环100次后仍保持300 mAh g-1的高比容量，其中CuO与ZnSO4·7H2O摩尔比为1:0.065（即CuO@ZnO-6.5%）的复合材料电极在500次循环后仍具有459.5 mAh g-1的放电容量。测试结果表明，ZnO的包覆机制显著提升了CuO@ZnO复合材料的结构稳定性，使其作为锂离子电池电极时表现出优异的循环性能。因此，这种具有特定包覆量的CuO@ZnO复合电极材料有望成为未来电池负极的理想选择。

    关键词： 锂离子电池，阳极材料，CuO@ZnO复合材料

    更新于2025-09-11 14:15:04