团结协作 攻坚克难——专访中国科学院物理所研究员李泓

七月，骄阳似火，笔者在中国科学院物理所的一间办公室里如约见到了李泓研究员。李泓研究员一直致力于锂电池材料及其相关的固体离子学的研究。采访中，他不断表示．非常庆幸能够跟随陈立泉、黄学杰两位老师领衔的物理所团队一起在这一基础与应用并重的领域长期工作．攻坚克难。

固态电池关键材料体系发展研究

固态电池技术是发展兼具高能量密度、高安全性、长寿命和低成本的下一代电池的重要保证,当前全球主要国家及地区均在加快布局固态电池研发和产业化。本文从固态电池关键材料的技术体系、产业体系和支撑体系3个方面着手,综述了国际固态电池关键材料体系的发展现状,分析了美国、欧洲、日本、韩国等国家和地区的固态电池技术发展路径、产业规模和支撑体系建设情况,梳理了我国固态电池关键材料体系的发展现状并提出了发展目标。研究发现,我国固态电池正处于推广发展期,在关键原材料、关键科学技术瓶颈突破、规模化量产及产业化应用等方面面临挑战。研究建议,坚持分步发展固态电池的总体策略,设立国家级固态电池发展规划和重大科技专项,推动固态电池技术研发机构建设,促进固态电池市场化应用及产业转型,优化固态电池生态环境建设,实现我国固态电池产业领跑世界。

温针灸辅助治疗神经根型颈椎病的临床效果研究

探析神经根型颈椎病用温针灸辅助治疗的效果。方法 研究于2022.2召开,截止于2023.11,期间选受试对象60例,单双号分组,对照组采用基础疗法(推拿、颈椎牵引),试验组增加温针灸法,比较2组间疗效、康复时间、颈椎活动度、症状积分。结果 试验组温针灸辅助治疗效果更佳,痊愈率为26.67%,试验组病人颈椎功能恢复时间更快,P<0.05;治疗前2组疼痛指数、颈椎功能评分高,治疗后对比较上述2项指标,试验组VAS、NDI评分均低于另一组,P<0.01;治疗前2组患者颈椎活动度较小,治疗后试验组前驱、后伸、左/右旋角度大于对照组,P<0.01;治疗前,2组神经根型颈椎病患者症状积分较高(P﹥0.05),治疗后病症明显改善,三项(眩晕、麻木、颈部不适)症状积分小于对照组,P<0.05。结论 神经根型颈椎病采用温针灸辅助疗法起效快,可降低颈椎区疼痛值,增加颈椎活动度,缓解肢体麻木、头部眩晕症状,总体效果甚佳。

原位固化的全固态电池技术发展历程

原位固化的全固态电池技术,主要聚焦从原位固态化的技术出发,从半固态向全固态发展的过程。一、全固态电池的实用化就实用化角度而言,比如宁德时代(CATL)和比亚迪陆续推出一些高性能动力电池,包括麒麟电池、神行超充以及刀片电芯的2.0版本。在半固态电池的研发上,中科院物理研究所与蔚来汽车展开合作,并实地展示了续航1000公里的150KWh/、360Wh/kg的电池,2023年开始进入量产阶段。全固态电池也开始引起社会更为广泛的关注。比如如何从技术革命、产业升级、商业化角度选择技术路线,有不同考虑。

2023年中国储能技术研究进展

本文对2023年度中国储能技术的研究进展进行了综述。通过对基础研究、关键技术和集成示范三方面的回顾和分析,在综合分析的基础上,总结得出了中国储能技术领域的主要进展,包括抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、铅蓄电池、锂离子电池、液流电池、钠离子电池、超级电容器、储能新技术、集成技术和消防安全技术等。结果表明,2023年中国储能技术在基础研究、关键技术和集成示范方面均取得了重要进展,保持了全球基础研究、技术研发和集成示范最为活跃的国家地位,中国在储能领域发表SCI论文数、申请专利数、装机规模继续保持世界第一。展望2024年,中国储能技术有望继续高速发展,同时总体上需要向高质量发展转变。

超滤制备无乳糖牛乳蛋白浓缩物的工艺优化

传统牛乳浓缩工艺通过加热蒸发水分实现浓缩,具有蛋白质受热变性、感官品质降低、生产效率低及无法去除乳糖等问题。引入超滤技术以脱脂牛乳为原料制备无乳糖牛乳蛋白浓缩物(milk protein concentrate,MPC)以弥补传统工艺的缺陷,并对分离过程中的分离系统、洗滤模式及操作条件等工艺进行优化。最终采用分离精度为10 kDa的聚醚砜中空纤维超滤膜组件在自制膜分离系统中以40℃、0.1 MPa的操作条件下2倍浓缩、3次反洗补水洗滤制备了乳糖质量浓度为1.17 g/L、蛋白收率为94.0%、蛋白质量浓度为40.01 g/L、pH值为6.98、乳糖脱除率为96.5%的无乳糖MPC。超滤浓缩技术有效去除了乳糖,且工艺优化显著提高了生产效率与产品质量,制备出的无乳糖MPC可实现乳产品组分的优化。

世界遗产SOC评估机制及在城乡文化遗产保护中的引入

保护状况评估(State of Conservation,SOC)是世界遗产的评估管理环节,目的是持续掌握遗产所面临的各类威胁。文章解读世界遗产SOC评估机制及其发展、完善过程,分析其影响因素指标体系,并结合世界遗产的典型案例,阐释SOC评估在世界遗产保护管理实践中的应用和实效。建议在我国城乡文化遗产保护管理中,建立影响因素评估标准化指标体系以及有效的跟踪和退出机制,以维护文化遗产的价值和遗产名录的可信度,使有限的保护资源得以集中利用。

混合固液锂离子电池的热失控行为研究

混合固液电解质锂离子电池是一种具有高能量密度、高安全性的储能器件,有望短期内实现产业化。本工作选择混合固液电解质(LATP和电解液)匹配高比容量活性材料(正极NCM811和负极C@SiO)为研究体系,采用绝热加速量热仪和气相色谱仪对全SOC及不同全寿命周期下混合固液电解质锂离子电池进行热失控模拟和产气组分分析,并通过超声检测仪分析不同寿命周期下电解液含量的变化情况。研究结果显示:该体系新鲜电池随荷电态的增加而热安全性降低,产气量增大,且可燃气体的占比会增加。随着循环容量的衰减,电池样品的热失控起始温度、最高产热速率以及产气量变化有所差异,在容量保持率为70%时热稳定性有所改善,结合超声分析结果推测与电解液转化成固态电解质有关。该工作初步探究了该体系电池的热失控行为,为后期内部机理解析和电池设计提供了支撑。

发展基于“语义检测”的低参数量、多模态预训练电池通用人工智能模型

ChatGPT的出现意味着一种以“预训练+微调”为主的新科研范式诞生,以OpenAI为代表的企业正朝着训练通用人工智能(AGI)模型的路线前进,AGI意味着人工智能具备超越人类智力并解决通用性问题的能力,其是为了解决通用问题并具有强大的自学能力来促进人类社会发展。然而OpenAI等模型仍然是以文本为主结合图像等作为输入,对于电池体系来说,文本信息是少数的,更多的是温度、电压-电流曲线等的多模态数据,其所关注的结果包括电池荷电态、电池健康度、剩余寿命和是否出现电池性能跳水的拐点,甚至包括无数据情况下电池二次(梯度)利用的健康度评估。这意味着ChatGPT的路线虽然也可能解决电池体系的问题,但是以文本为主的样式或许有些“杀鸡用牛刀”,即使未来OpenAI的AGI可能解决当前电池存在的问题,但是在模型参数和输入方面与电池本质不符会使得模型参数量巨大而不适合电池离线端评估。对于电池体系的AGI,应该有自己独特的“文本语言”即理解电池运行过程中所发生的一切物理、化学过程以及其之间的关联,从而实现通用性并为后续全固态电池量产上车做铺垫。本文展望了在电池体系发展AGI过程中应该重新设计模型架构,特别在特征表示、数据结构设计、预训练方法、预训练过程设计和实际任务微调等需要重新设计。此外,相较于运行在服务器端的大模型,发展低参数量特别是离线的模型对于实时预测和基于我国国情及国际形势发展是十分必要的。本文主要讨论了发展基于“语义检测”的低参数量、多模态预训练电池通用人工智能模型所需要经历的几个阶段、可能面临的困难和评价指标,同时给出中国科学院物理研究所(以下简称物理所)在电池大模型在预训练、微调和测评三个方面“三步走”计划中的规划和可能线路。

膜法水蒸气分离技术综述

概述了水蒸气分离膜技术的最新研究进展,介绍了水蒸气分离膜材料的分类,对不同膜材料的特点及研究进展展开了叙述,系统阐述了不同结构形态的水蒸气分离膜在气体除湿加湿中的三种类别及工作原理,并对目前水蒸气分离膜在国内外气体除湿加湿领域的应用及研究现状进行了论述。展望了膜分离技术未来在气体除湿加湿领域的研究及发展方向。

毫米波雷达在台风外围云系研究中的应用

为评估台风条件下毫米波雷达的探测表现,利用上海2018年和2019年4个台风影响期间的毫米波雷达数据,结合雨滴谱仪、静止卫星、S波段天气雷达等资料,探讨了利用毫米波雷达研究台风外围云系的可能性。结果表明:毫米波雷达探测台风外围区域具有良好的性能,对于云降水结构的垂直探测具有一定应用潜力;在降水强度低于5 mm·h^(-1)时雷达对于云顶高度的探测较为准确;提出一种融化层亮带判别方法,亮带识别结果与探空观测一致。对比毫米波雷达与S波段天气雷达降水强度反演,结果显示利用毫米波雷达衰减特征能够实现降水强度廓线的反演,但需要对存在显著雨滴碰并增长的降水进行识别并订正,可为毫米波雷达探测台风外围云系提供参考依据。

COMSOL Multiphysics在锂离子电池中的应用

作为一种具有前景的能量存储系统,锂离子电池需要进一步提高能量密度、功率密度、可靠性和循环稳定性,以满足不断增长的大型能源存储、电动汽车和便携式电子设备需求。当前对锂离子电池的实验研究仍然面临多个挑战,这些挑战包括电解液的导电性和安全性、高能量负极的沉积-剥离机制的优化、高能量正极的循环电压和容量维持、高电流条件下的界面极化和容量释放,以及在极端电流-温度-针刺条件下的热失控管理等问题。这些问题涉及到电-化-力-热等多个场的耦合作用,需要进行协同优化处理。COMSOL Multiphysics提供了一种可行的工具,通过求解多物理场耦合的连续方程,能够同时考虑载流子浓度、电流密度、电-化学势、温度、应力/应变和几何形态等综合信息的演化。本文概述了该工具在锂离子电池的电解液、负极和正极设计等方面的研究,并聚焦于多场耦合对电池性能的综合影响、多场耦合模拟方法以及理论模拟与实验表征的结合。最后,本文对理论与实验联合研究中的多场和多尺度问题进行了展望。

2022年中国储能技术研究进展

本文对2022年度中国储能技术的研究进展进行了综述。通过对基础研究、关键技术和集成示范三方面的回顾和分析,总结了2022年中国储能领域的主要技术进展,包括抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、锂离子电池、铅蓄电池、液流电池、钠离子电池、超级电容器、新型储能技术、集成技术和消防安全技术等。结果表明,2022年中国储能技术在基础研究、关键技术和集成示范方面均有重要进展,中国已成为世界储能技术基础研究、技术研发和集成应用最活跃的国家。

《电池智能制造、在线监测与原位分析专刊》——主编寄语

储能的核心作用是实现能量在时间和空间上的移动,其本质是为了让能量更加可控。随着能源朝向绿色低碳化的方向发展,光伏、风力、光热以及水力等发电方式将成为未来主要的能源供应来源,这就是我们期待的制造能源时代。这样的新型能源结构一方面有助于我国摆脱当前能源进口高依赖形势,实现绿色低碳发展、可持续发展;而另一方面由新型能源结构带来的用能稳定性、安全性问题则需要通过发展储能创新技术来解决。因此,先进储能技术的发展将成为能源清洁化、高效化、安全化的关键基础,同时,对我国实现“双碳”目标具有重大的意义。

扩展水凝物控制变量的雷达资料同化对台风“天鸽”数值模拟的影响

利用WRF(Weather Research and Forecast)模式及WRFDA(WRF model data assimilation system)系统,针对2017年台风“天鸽”个例通过同化雷达径向速度(Vr)和反射率因子(RF),研究水凝物控制变量的雷达资料同化对台风分析预报的影响。研究表明:雷达径向速度的直接同化有效地改进了模式初始场中台风涡旋区的中小尺度信息,分析场中产生了气旋性的风场增量,对模式背景场中的台风有显著增强作用。通过在传统控制变量中扩展针对水凝物的控制变量可有效地同化雷达反射率因子资料,对初始场的水物质进行调整,并对随后确定性预报的台风路径和强度都有一定的正效果。此外,相比没有水凝物控制变量的雷达同化试验,加入了水凝物控制变量的雷达资料同化试验降水预报效果更好。这为将我国近海的地基多普勒天气雷达用于台风初始化分析和预报提供了一定的技术支撑和保障。

情境教学在历史课堂教学中的应用研究

情境教学是推动传统的知识灌输型课堂向新型的知识生产型课堂转变的重要手段。本文在新高考评价体系和《新课标》的指导下,探讨了情境教学在高中历史课堂中的应用实践。在理解情境教学内涵的基础上,分析其对历史课堂教学的价值意蕴,探索其在课堂教学中的实施策略,从而促进教师更新教育教学理念,调动学生探索知识、生产知识的积极性,推动教学由“知识立意”转变为“素养立意”。

助力长三角发展会计的共同行动——长三角会计合作机制诞生与发展综述

由上海国家会计学院主导发起的长三角会计合作动议,通过前期实践探索取得初步成效。经过充分协商和共同讨论后,2024年5月31日,沪、苏、浙、皖三省一市财政部门与上海国家会计学院在上海正式签署《长三角会计管理工作合作备忘录》。这是长三角会计合作的新开端,也是我国首个区域性会计合作协议,标志着深化长三角区域会计管理协同发展的常态化机制正式建立,是长三角地区会计行业充分发挥会计专业优势与力量,助力长三角发展的共同行动,对促进长三角发展战略目标的实现具有积极的作用。本文对长三角会计合作背景动因、主要内容与意义及其实践探索进行梳理综述,以期为区域性会计合作提供借鉴与参考。

人工智能大模型助推智能财务新发展——上海国家会计学院智能财务高峰论坛综述

人工智能大模型已经成为主流趋势,要强化其在财务管理中的赋能应用。在由上海国家会计学院主办的智能财务高峰论坛上,来自国内人工智能及财务管理的专家学者,围绕人工智能大模型的功能作用、智能财务的实践应用、智能财务基础理论以及智能财务生态发展等,进行了广泛深入讨论,为助推智能财务理论研究和应用实践的创新发展,建设世界一流财务管理体系、促进数字中国的高质量发展聚智聚力。论坛吸引线上线下近五万人参与。

2024年影响中国会计行业十大信息技术——“数智化助推会计行业高质量发展”论坛综述

由上海国家会计学院联合金蝶软件有限公司、上海汉得信息技术股份有限公司、中兴新云服务有限公司、北京元年科技股份有限公司、浪潮通用软件有限公司、用友网络科技股份有限公司联合主办的“数智化助推会计行业高质量发展”论坛。

革命传统作品研习任务群阅读学习情境创设的问题与优化

革命传统作品研习,对阅读情境有客观需求。革命传统作品研习任务群的阅读情境较易出现问题,为此,教师当基于“备、教、学、评一体化”理念,从情境创设基本要求与创设方式中探索实践,在教材研读与跨学科思考中,实现阅读学习情境优化,促成学生深度学习,实现革命传统精神的认同与渐染。