聚氧化乙烯(PEO)基固体电解质具有成本低、对锂稳定、易于大规模生产等优点, 是固态锂电池最有前途的固体电解质。然而, PEO对高压正极不稳定, 严重限制了其在高能量密度领域的应用。本研究在LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 (NCM)正极颗粒上部分包覆环化聚丙烯腈(cPAN)纳米层作为电子导电层, 在NCM/PEO界面上引入离子液体作为离子导电通道, 用以提高PEO与高压NCM正极的相容性。其中, cPAN层不仅在物理上隔离了PEO电解质与NCM正极的直接接触, 而且cPAN中具有非局域的sp2 π键, 有助于正极内部的电子传输。同时, 高离子电导率的离子液体的流动性较高, 可以充分润湿正极侧界面, 并在循环过程中分解为富LiF和Li3N的CEI层, 进一步限制PEO电解质的氧化分解。基于上述复合策略的固态NCM/Li电池可在0.1C (1C=0.18 A·g-1), 4.30 V截止电压下稳定循环100次, 且容量保持率可达85.3%。本研究通过表面包覆和界面修饰, 为提高PEO基电解质对高压正极的稳定性提供了可行方案。
聚氧化乙烯 环化 高电压正极 界面工程 固态锂电池 poly(ethylene oxide) cyclization high-voltage cathode interface engineering solid-state lithium battery
1 清华大学化学工程系, 北京 100084
2 北京智芯微电子科技有限公司能源互联网智能终端核心芯片可靠性技术国家与地方联合工程研究中心, 北京 100089
3 北京芯可鉴科技有限公司, 北京 102200
作为一种广泛使用的工程塑料, 尼龙的老化备受关注。 当作为电力系统芯片的封装材料时, 尼龙在自然环境下的老化有可能会导致封装失效, 从而影响芯片使用的可靠性, 严重时甚至导致芯片的失效, 给电力行业带来巨大损失。 常规的自然老化和人工加速老化评价周期非常漫长, 不同因素对尼龙老化的影响机理十分复杂, 且这种影响难以研究, 使得评价尼龙的老化稳定性成为一大难题。 采用自主开发的原位老化评价系统, 对尼龙6(PA6)和尼龙66(PA66)的老化稳定性及湿度对老化的影响进行了研究。 该系统可以实现光照/温度/湿度/氧气等环境因素的加载, 通过高灵敏度地测定材料在综合环境因素作用下产生的气相降解产物来评价材料的老化稳定性, 评价时间缩短到几小时。 实验表明, PA6和PA66的气相降解产物以H2O和CO2为主, 由于H2O在气相中的浓度不稳定, 因此以CO2的产生量作为老化评价指标。 通过对不同自然老化时间PA6和PA66的原位老化评价, 并与其ATR-FTIR红外光谱图进行对照, 证明了原位老化评价方法能够较好地反映尼龙的老化程度, 自然老化时间越长, PA6和PA66的稳定性越低, CO2的产生量越大。 进一步, 采用该方法研究了湿度对PA6和PA66老化反应的影响, 证明增大湿度对尼龙老化存在促进作用, 而且升高温度会进一步促进湿度对老化的促进作用。 研究表明, 原位老化评价方法是一种快速评价尼龙老化稳定性及环境因素影响的有力手段。
尼龙6 尼龙66 原位老化评价 傅里叶变换红外光谱 Nylon 6 Nylon 66 In-situ aging evaluation FTIR
荆楚理工学院 计算机工程学院，湖北 荆门 448000
为提高图像在数据集中的检索准确度，设计了基于加权距离与多元极谐变换的图像检索算法。在查询图像的色调－饱和度－亮度(HSV)空间内，提取其颜色特征；并引入贝塞尔K分布与非下采样Shearlet变换(NSST)方法得到查询图像的纹理特征，改善其对模糊与亮度变换等操作的稳健性；借助四元极谐变换(QPHT)机制，将图像的QPHT模系数视为形状特征，提高对噪声与几何变换的鲁棒性。通过融合这3种特征，分别计算查询图像与数据库图像之间对应的特征距离，并赋予三者对应的权重，以测量两幅图像之间的相似度，从而准确输出检索结果。测试数据显示，与当前基于内容的图像检索技术相比，所提算法具备更高的检索准确度和鲁棒性，在多种几何变换攻击下，仍可以准确检索出目标。
图像检索 非下采样Shearlet变换 HSV空间 颜色特征 纹理特征 四元极谐变换 形状特征 加权距离 image retrieval Non-down Sampling Shearlet Transform HSV space color feature texture feature Quaternion Polar Harmonic Transform shape feature weighted distance 太赫兹科学与电子信息学报
2020, 18(6): 1080
1 西安理工大学 印刷包装与数字媒体学院，陕西 西安 710048
2 陕西省印刷包装工程重点实验室,陕西 西安 710048
显示器的显色性能会随着使用时间以及环境条件的改变而变化。本文以显示器显色性能为研究对象，设计一套系统的显示器性能测试实验，采用正交试验分析色温、亮度和Gamma值对EIZO CG247和Dell P2714H显示器显色能力的影响，为显示器确定合适的校准条件。此外，还对显示器的空间均匀性和时间稳定性进行了对比测试，以更好地将显示器应用于软打样。实验结果表明：对于两台显示器，在三个校准参数中，都表现为色温对显示器呈色的影响最大，Gamma值次之，亮度最小；两显示器的最佳显色参数都为色温6 500 K，亮度120 cd/m2，Gamma值2.2，但是Dell P2714H的平均色差1.06大于EIZO CG247显示器的0.64；并且两显示器在空间均匀性和时间稳定性方面表现相接近。
显色性能 校准 色差 空间均匀性 时间稳定性 color performance calibration color difference spatial uniformity time stability
1 电子科技大学 空天学院, 四川 成都 610054
2 西南技术物理研究所, 四川 成都 610041
光电设备具备的“猫眼效应”可以将入射的光线沿原路反射, 基于这一现象, 可以将该光学系统作为激光器的一个腔镜构成激光谐振腔。文中计算了“猫眼效应”光学系统作为激光器腔镜的等效反射率。实验中用灯泵Nd:YAG激光器, 角锥棱镜和猫眼光学系统搭建了免调激光谐振腔, 获得了激光振荡, 激光起振的同时, 在猫眼光学系统焦平面不同材质介质上留下烧痕。这种将对方光学系统作为激光器的腔镜, 激光起振即摧毁的构成, 可应用于光电对抗之中实现高效对抗。
猫眼效应 光电对抗 激光谐振腔 角锥棱镜 cat-eye effect electro-optical countermeasure laser oscillator corner cube prism 红外与激光工程
2017, 46(8): 0806002
1 青岛大学物理科学学院, 山东 青岛 266071
2 青岛大学非织造材料与产业用纺织品创新研究院, 山东 青岛 266071
随着太赫兹技术的不断发展, 太赫兹波导逐渐成为研究热点之一。相比于太赫兹聚合物波导, 太赫兹光子晶体光纤(PCF)在高双折射方面具有明显优势。在介绍传统太赫兹波导技术研究现状的基础上, 重点分析和总结了基于不同原理和不同结构的高双折射太赫兹PCF, 对其优缺点进行了对比, 并对高双折射太赫兹PCF的应用现状及后续的工作方向进行了总结和展望。
光纤光学 太赫兹 高双折射 光子晶体光纤 聚合物 激光与光电子学进展
2017, 54(9): 090006
1 青岛大学自动化工程学院，山东 青岛 266071
2 青岛大学物理科学学院, 山东 青岛 266071
采用大介质柱和椭圆介质柱环绕微腔结构构成光子晶体耦合腔光波导（PC-CROW），在获得慢光的同时，其缓存特性也获得了提高。当普通介质柱半径为0.25a（a 为光子晶体晶格常数），环绕微腔圆形大介质柱半径为0.35a时，得到小于2.37×10-4c（c 为真空中的光速）的导模群速度，这比均匀介质柱微腔波导的最大群速度减小了一个数量级，存储容量也有所下降；考虑到缓存性能，为了进一步改善PC-CROW 的慢光性能和缓存特性，将环绕微腔大介质柱椭圆化，在椭圆长轴为0.42a，短轴为0.20a 时，获得导模群速度小于2.3053×10-4c，存储容量达到9.8214 bit，品质因子Q 也达到了最大值3575.1。
材料 慢光 缓存能力 光子晶体 耦合腔光波导
选取高品质因数的圆弓形散射元微腔构建耦合波导，通过改变散射元参数和耦合腔散射元平移等方法，得出光子晶体耦合腔波导结构的慢光变化规律，并实现很好平带下的极高群折射率。模拟结果显示，不同微腔个数的耦合波导，通过调整短轴/长轴之比和散射元平移等方式，不仅可以获得各种平带慢光曲线，还可以获得群折射率从4.10×104到1.35×105的超低慢光结构。
集成光学 圆弓形 散射元 慢光 耦合波导 光子晶体
1 中国人民解放军总参谋部四部驻成都地区军代室, 成都 610036
2 西南技术物理研究所, 成都 610041
为了对比研究激光对可见光CCD的干扰效果, 采用532nm,808nm和1064nm波长的激光对同一可见光CCD进行了干扰实验。结果表明, 3种波长的激光对CCD都有一定的干扰效果, 由于干扰波长、干扰功率、工作方式等不一样, 干扰效果也存在差异。对于脉冲式激光器, 532nm激光比1064nm激光具有更低的光饱和阈值;当各波长激光输出达到一定功率时, CCD会出现饱和串音的现象。此干扰实验为更好干扰CCD成像系统提供了一定的实验依据。
激光技术 激光干扰 饱和串音 laser technique CCD charge coupled devices laser jamming saturation cross-talk
