2009年以来黑龙江省固体潮调制比特征与地震关系研究

在中国地震台网中心统一地震目录的基础上,采用固体潮调制比时空扫描方法,对黑龙江省2009年以来发生的4级以上地震事件进行详细分析,旨在揭示这些地震震前固体潮调制比的时空演化特征。结果表明,7次4级地震中观察到6次地震震前出现了调制比异常,表明调制比异常与地震发生的关联性具有较高的对应率,约为86%,异常区域分布在震中距150 km范围内,异常通常在主震前1.5 a左右出现,呈高值异常,多数在震前5个月内消失或减弱。因此,固体潮调制比分析方法对黑龙江省4级以上地震的预测具有一定的指示意义。

不同干燥方式对信阳毛尖茶品质的影响

本文以信阳毛尖半成品(鲜叶—摊放—杀青—揉捻—排把)为原料,采用不同的干燥方式烘干,再通过感官审评和化学成分分析,探讨不同干燥方式对信阳毛尖品质的影响。结果表明:感官品质由高到低依次是碧螺春烘干机烘干(风量100%)、提香机烘干、碧螺春烘干机烘干(风量50%)、信阳毛尖锅炒干、电烘笼烘干;碧螺春烘干机烘干(风量100%)茶叶水浸出物、可溶性糖、咖啡碱、茶多酚、游离氨基酸、儿茶素含量均较高;碧螺春烘干机烘干(风量50%)茶叶水浸出物、可溶性糖、咖啡碱、儿茶素含量较高;提香机烘干与锅炒干相比,前者水浸出物含量较高,后者叶绿素、儿茶素含量较高,其他化学成分基本一致;电烘笼烘干茶叶与其他几种干燥方式相比各种化学成分含量均偏低。

梨多倍体种质资源的鉴定

使用SSR荧光分子标记技术与流式细胞术相结合的方法,对保存于国家果树种质兴城梨、苹果圃内的100份梨种质资源进行倍性鉴定。结果表明:共鉴定出18份新的梨多倍体种质,其中三倍体梨种质17份,二、三倍体嵌合体1份;4份存在争议的三倍体种质,分别是其力阿木提、骚梨、六月鲜、窝窝。少量SSR位点的多等位基因扩增不能作为梨多倍体种质资源的判断依据,多个SSR位点的3个等位基因扩增,并结合流式细胞术可以准确鉴别梨多倍体种质资源。

颈脊髓中央损伤综合征手术治疗的预后及相关影响因素分析

目的:分析颈脊髓中央损伤综合征(central cord syndrome,CCS)手术治疗的预后及相关影响因素。方法:回顾性分析2017年1月~2019年12月在我院骨科经手术治疗的CCS病例,收集所有患者的年龄、性别、致伤原因、入院时美国脊髓损伤协会(American Spinal Injury Association,ASIA)运动评分、ASIA感觉(针刺觉)评分、日本骨科协会(Japanese Orthopaedic Association,JOA)评分、手内肌肌力评分及影像学资料信息[包括椎前高信号、后方韧带复合体、椎间盘突出、后纵韧带骨化、髓内高信号范围、椎管最狭窄处矢状径、椎管最狭窄处百分比(maximum canal compromise,MCC)和脊髓最大受压百分比(maximum spinal cord compression,MSCC)等]、受伤至手术时间、手术方式、住院时间、随访时ASIA神经功能评分、随访时JOA评分等资料,评估患者神经功能改善情况;将JOA评分改善率>50%定义为预后好,≤50%定义为预后差,分析影响手术治疗预后的相关因素。结果:共纳入48例CCS患者,其中男性36例(75%),女性12例(25%),年龄54.76±9.78岁。入院时ASIA运动评分67.23±21.98分,ASIA感觉评分96.58±13.39分;JOA评分9.19±3.08分,手内肌肌力评分7.04±4.50分。19例(39.58%)存在病理征。伤后5.46±2.10d接受手术治疗,其中前路手术21例,后路手术27例。术后随访12~34个月,所有患者均未发生明显手术相关并发症或神经功能恶化,末次随访时ASIA运动评分89.67±13.65分,ASIA感觉评分104.88±7.94分,JOA评分13.73±3.25分,较入院时均有不同程度的提高(P<0.05)。多元回归分析显示ASIA运动评分、ASIA感觉评分和JOA评分的改善率与后纵韧带骨化(β=-0.447、P<0.001;β=0.524、P=0.001;β=-0.196、P<0.001)和入院ASIA感觉评分(β=0.526、P=0.011;β=0.894、P=0.02;β=-0.784、P<0.001)有显著相关性。预后好与预后差患者的年龄、椎前高信号、后纵韧带骨化、椎管最狭窄处矢状径、MCC、入院手内肌评分、入院ASIA运动评分和入院JOA评分有统计学差异(P<0.05),多元回归分析显示良好预后(JOA评分改善率>50%)与年龄(β=5.889、P=0.015)、椎前高信号(β=15.799、P<0.001)、MCC(β=6.747、P=0.009)、入院手内肌评分(β=9.012、P=0.003)、入院ASIA运动评分(β=4.837、P=0.028)、入院ASIA感觉评分(β=5.205、P=0.023)和入院JOA评分(β=6.446、P=0.011)存在显著相关性。受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线分析显示无椎前高信号[曲线下面积(area under curve,AUC)=0.756,95%CI 0.585~0.928,P=0.006]、MCC<45.41%(AUC=0.731,95%CI 0.566~0.896,P=0.010)、入院手内肌评分>11分AUC=0.77,95%CI 0.628~0.913,P=0.003)、入院ASIA运动评分>75分(AUC=0.804,95%CI 0.683~0.924,P=0.001)、入院JOA评分>8.59分(AUC=0.755,95%CI 0.614~0.897,P=0.005)可作为良好预后的预测因子。结论:手术治疗CCS安全有效,无椎前高信号、MCC低(<45.41%)、入院手内肌评分高(>11分)、入院ASIA运动评分高(>75分)和入院JOA评分高(>8.59分)是CCS患者手术预后良好的预测因子。

中国南方154份梨地方品种基于SSR标记的遗传多样性与群体结构分析

利用荧光SSR引物分析起源于中国南方12个省区的154份梨地方品种的遗传多样性和遗传结构,为梨种质资源收集保存、品种改良、种质创新和资源利用提供理论依据。17对SSR引物在154份梨地方品种中检测到303个等位基因,不同引物(位点)扩增的等位基因数10~27个之间,平均为17.8个;观测杂合度Ho范围在0.312(位点NAUpy09t)~0.851(位点NAUpy08t)之间,平均值为0.690;期望杂合度He范围在0.613(位点NH029a)~0.919(位点NAUpy08t),平均值为0.822;多态性信息含量(PIC)值范围在0.578(位点NH029a)~0.913(位点NAUpy08t)之间,平均值为0.805。12个省区品种群体之间的遗传距离为0.181~1.576,遗传相似系数为0.207~0.834。贝叶斯遗传结构分析表明,当K=4时,ΔK值最大,154个梨地方品种可以划分为4个亚群。140份(90.91%)供试材料的Q值≥0.6,血缘相对单一;另外14份材料的Q值<0.6,具有混合来源,遗传背景较为复杂。广东品种群与其他地区品种群之间的亲缘关系较远,基因来源单一且独特,属于特殊基因群。个体聚类分析显示,在遗传距离0.54处将154个品种分为8个类群,个体聚类结果与其遗传背景相关。

分类体系下农村垃圾就地协同处理新思路

【基本情况】本研究团队创建了垃圾分类物元分析模型、投放方案灰色聚类比选模型及分类效果F-measure评价模型;基于城乡差别和农村地区生活垃圾产生源分布及性状特征,提出了农村生活垃圾“五类三段”分类模式,指出易腐垃圾就地/就近处理是农村垃圾分类的重点与关键;结合农村易腐垃圾就近处理需求,研发了引风式静态堆肥技术和重力翻板式间歇动态堆肥技术及装备,并在福建省明溪县胡坊镇和安徽省凤阳县小岗村进行了工程示范。

计算机程序设计基础循环结构案例设计

在贯彻落实新时代军事教育方针,培养高素质、专业化新型军事人才的背景下,非计算机专业的“计算机程序设计”课程如何将“实战化教学、课程思政”融入课堂,以及合理选择案例是计算机基础教学的改革重点。案例探究了一条以任务驱动为牵引,以价值塑造为支撑点,以BOPPPS模型教学模式为手段,以课程思政和实战化教学为依托设计的新思路,全面探索并建立理论与实践、传统与现代相结合,内容、模式均有挑战度的课程案例探索之路。

超表面实现复杂矢量涡旋光束的研究进展

作为一种人工微纳器件,超表面能够对光束的传播和相位进行精确的调控。具有不同偏振矢量特性的涡旋光束具有独特的光场分布特性,利用超表面生成复杂状态的矢量涡旋光场具有越来越广泛的研究前景。本文针对产生矢量涡旋光束超表面的材料进行分类,介绍了金属超表面、全介质超表面和智能超表面在矢量涡旋光束生成和调控方面的研究进展。我们详细阐述了超表面利用不同相位理论对入射波前调制的原理和超表面生成的不同矢量涡旋光束的特性,并探讨了这两者之间的联系。此外,我们总结了利用超表面代替传统光学器件生成矢量涡旋光束的优势,并展望了未来利用不同材料的超表面进行矢量光场调控研究方面的挑战和可能性。

英国社会组织承接政府购买图书馆服务的实践与启示

社会组织参与提供公共图书馆服务是构建多元协同治理公共文化服务体系的重要内涵和基本主张。本文通过文献调研和网络调研法,对英国社会组织承接政府购买图书馆服务的兴起背景、制度安排、承接模式及成效趋势进行梳理,探析实践中存在的政社责任边界模糊、公共文化服务“逆回购”风险、志愿者服务不足及公共目标异化等问题。调查发现,社会组织已成为英国在公共图书馆运营方面的重要力量,该国分权化的政社合作模式是政府财政紧缩背景下英国社会经济、政治文化领域互融博弈的结果。建议在比较两国社会组织的生发逻辑、政社合作机制以及社会组织文化价值资本等关键差异的基础上,积极借鉴英国的经验与教训,确保公共文化服务公共性的稳定,多举措推动我国社会组织参与公共文化服务治理的高质量发展。

松原M_(S)5.1地震前断层土壤气H_(2)、Hg地球化学特征与热红外异常响应研究

利用多种气体开展联合观测是捕捉地震前兆异常的有效途径。氢、汞观测作为地震短临预测主要手段和前兆指标,在揭示地下(断裂带)流体与地震孕育、发生关系中发挥着重要的作用。通过在黑龙江肇东观测井开展断裂带土壤气H_(2)、Hg野外定点联合观测试验,对2019年5月18日吉林松原宁江M_(S)5.1主震及其余震序列的震兆关系进行对比分析,结果表明:(1)断裂带土壤气H_(2)、Hg浓度在宁江M_(S)5.1地震前分别存在3个月的短期异常和3天的临震异常,二者在主震前后表现形式以及频谱特征均存在较大差异,这可能与氢、汞特性和孕震机理有关;(2)断裂带土壤气H_(2)、Hg浓度在宁江M_(S)5.1主震及余震时段均存在高值异常,主要表现为“高值异常—恢复正常—发生主震—震后高值异常—恢复正常—发生较强余震”,具有持续性、可重复性和配套性的特点;(3)吉林松原宁江M_(S)5.1地震前后肇东断裂带土壤气H_(2)、Hg地球化学特征与震中区附近热红外异常具有响应特征,主要表现为“土壤气H_(2)峰值异常—震中区热红外高值异常—发生主震—土壤气Hg峰值异常—震中区热红外异常下降—土壤气H_(2)、Hg震后次高值异常—发生强余震”的特点。以上认识,为松辽盆地开展断裂带土壤气地球化学特征与热红外异常响应研究提供参考。

我国城乡生活垃圾分类统筹推动策略研究

开展生活垃圾分类示范工作以来,很多城市已经取得明显成效,但更多城市仍在摸索的路上遇到各种问题。本文在总结分析六个重难点问题的基础上,提出部门协同与垃圾多重源头减量、顶层设计与系统规划建设管理、基层治理与社会组织多元协同、因地制宜与城乡统筹协调推进四种策略,并针对每个策略的重难点进行分析和建议。

黑龙江测震台站综合系统故障分析

为提升黑龙江测震台网运行的连续率及可靠度,汇集2018—2021年31个观测站的历史故障数据,通过计算R(t)、MTBF等参数对测震系统及其子系统的故障进行整理分析,得到各子系统平均单次维修周期、故障时长占比、综合系统平均故障间隔时间,通信、供电、测震、综合系统的可靠度依次为0.78、0.91、0.82、0.51。分析认为,黑龙江测震系统可靠度较低,故障频繁,外部通信故障时长、观测站测震系统维修周期均较长,这是影响测震台网运行连续率的主要因素;从时间上来看,各系统冬季故障较少,夏季较频繁。

新工科背景下低代码平台在“大学计算机基础”课程中的应用

针对新工科背景下“大学计算机基础”课程实际教学中的学生动手能力弱的问题,提出了课程配套的基于低代码平台的实验教学方法,并将云计算、人工智能模型等新兴技术引入课堂,介绍了该套实验课程的详细内容,阐述了其教学效果。

神经母细胞瘤肾上腺原位移植瘤动物模型的建立

目的建立神经母细胞瘤肾上腺原位移植瘤动物模型,探讨其相对于传统皮下异位肿瘤移植模型的优势。方法体外培养人神经母细胞瘤细胞,开腹接种于SCID-Beige小鼠左侧肾上腺周围脂肪内,并分别在肿瘤细胞接种后第14、21、28天取瘤组织,与传统皮下异位移植的肿瘤比较成瘤率、肿瘤生长速度及组织病理等指标。结果注射相同数量肿瘤细胞后,原位移植鼠成瘤率在3个取材时间点均为100%,而皮下异位移植鼠成瘤率在3个取材时间点分别为33%、67%、78%,原位移植瘤成瘤率高于皮下异位移植瘤。接种肿瘤细胞的第14、21、28天原位移植瘤肿瘤体积分别为(116.21±78.82)、(245.32±97.31)、(3091.21±2042.39)mm^(3),皮下异位移植瘤肿瘤体积分别为(7.26±6.04)、(41.67±38.52)、(292.14±167.12)mm^(3),与皮下异位移植瘤相比,原位移植瘤生长速度更快、种瘤体积更大。肿瘤组织HE染色提示原位移植瘤肿瘤组织较皮下异位移植瘤肿瘤细胞密度更大。结论神经母细胞瘤肾上腺原位移植瘤动物模型技术可行,与皮下异位移植瘤模型相比具有成瘤率高、肿瘤生长速度快的优势;比皮下异位移植瘤更符合临床神经母细胞瘤生长位置,为深入研究神经母细胞瘤提供更准确和高效的动物模型。

晚期非小细胞肺癌肿瘤生长速率与临床病理特征及预后的相关性

目的分析晚期非小细胞肺癌(NSCLC)肿瘤生长速率(TGR)与临床病理特征及预后的相关性。方法纳入458例诊断时无法行根治性手术切除且经病理学证实的局部晚期或转移性NSCLC患者。回顾性收集相关临床病理参数,测量基线及第1次疗效评价时靶病灶最大直径总和,利用公式计算TGR,分析TGR与临床病理特征的关系,并应用Kaplan-Meier法分析TGR与无进展生存期(PFS)及总生存期(OS)的关系。利用COX风险比例回归模型进行单因素及多因素分析,明确TGR高低对预后的影响。结果高TGR多见于年龄≥60岁(P=0.038)、表皮生长因子受体(EGFR)野生型(P=0.013)、一线首选化疗(P=0.002)的患者。生存分析中,低TGR组中位PFS为8.7个月,高TGR组为4.2个月(P <0.001);低TGR组中位OS为24.6个月,高TGR组为16.4个月(P <0.001);低TGR组的中位PFS及OS明显优于高TGR组。结论 TGR在晚期NSCLC中与年龄、EGFR基因状态及一线治疗方案相关,且具有良好的预后预测价值,高TGR较低TGR人群生存期短,预后差。高TGR可作为影响PFS及OS的独立危险因素。

基于隶属函数分析的甘薯薯苗耐冷性基因型差异研究

【目的】探究甘薯的耐低温机制,明确影响甘薯薯苗耐低温特性的关键因素,为甘薯薯苗耐冷资源鉴定与筛选及耐低温胁迫机制的研究提供理论依据。【方法】选取30个代表性甘薯品种的薯苗,在4℃低温胁迫处理下,测定其生理指标和抗氧化酶活性变化,同时观测甘薯薯苗在低温胁迫下生理特性的变化,利用隶属函数分析,筛选出较耐低温的甘薯品种。【结果】低温胁迫下,不同基因型甘薯薯苗生理指标均有一定差异。与低温胁迫之前相比,所有薯苗相对电导率(relative electrical conductivity,REC)和脯氨酸含量均有不同程度的增加,苏薯16的相对电导率变化最大,高达40.16%,脯氨酸含量增加最多的是辽薯15,高达3.66μg·g-1FW;丙二醛(malondialdehyde,MDA)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)、抗坏血酸过氧化酶(aseorbate peroxidase,APX)呈上升趋势;30个品种薯苗,MDA含量增加变化最大的是苏渝303;所有薯苗SOD活性呈上升趋势,SOD活性增加变化最大的是渝薯17,胁迫前后变化高达27.59 U·g^-1FW,但宁紫薯1号、商徐紫1号、紫罗兰薯苗处于萎蔫濒死状态,SOD活性变化呈现负值;所有薯苗POD活性呈现上升趋势,POD活性变化最高的是赣10-20,高达29.21 U·(g·min)^-1,紫罗兰POD含量变化呈现负值;CAT活性上升最大的是红香蕉;APX活性变化呈上升趋势,烟薯25、红香蕉、龙紫薯6号变化最大,普薯32、商薯8号、紫罗兰变化最小;脯氨酸含量增加最多的是辽薯15,高达3.66,是商徐紫1号的5倍。甘薯薯苗生理指标相关性分析可知,相对电导率和MDA含量与薯苗的耐冷性呈负相关,SOD、POD、CAT、APX活性与薯苗耐冷性呈正相关,脯氨酸含量与薯苗耐冷性呈正相关。【结论】在低温胁迫下,薯苗耐冷性由强到弱:龙薯515>赣10-20>南薯010>红香蕉>广薯87>苏薯8号>渝薯17>龙紫薯6号>烟薯25>浙薯13>遗字138>甘薯166-7>秦紫薯2号>徐薯55-2>辽薯19>辽薯15>龙薯14>徐薯22>商薯19>普薯32>宁紫薯2号>龙薯9号>商薯8号>徐紫薯8号>红东>苏薯16>台湾英沟>商徐紫1号>苏渝303>紫罗兰。

梨种质需冷量与需热量研究

【目的】对梨种质需冷量与需热量关系进行探究以及种间对比、筛选优异资源。【方法】于2020年11月至2021年5月以国家梨种质资源圃保存的12个种的290份梨种质为试验试材,采用≤7.2℃模型、0~7.2℃模型和犹他模型3种需冷量估算模型以及需热量估算模型中的生长度时数模型,估算梨种质的需冷量、需热量。利用SPSS软件对结果进行聚类分析、相关性分析,Excel软件统计分类。【结果】犹他模型所估算的梨花芽需冷量范围为292~486.5 C·U,叶芽需冷量范围为347.5~519 C·U;0~7.2℃模型估算的梨花芽需冷量范围为86~324 h,叶芽需冷量范围为176~361 h;≤7.2℃模型估算的梨花芽需冷量范围为94~1052 h,叶芽需冷量范围为321~1120 h。生长度时数模型估算的梨花芽需热量范围为6108~9728 GDH℃。散点图比较结果显示梨叶芽的需冷量普遍大于花芽;相关性分析结果显示,梨需冷量与需热量之间无显著相关性;花芽需冷量平均值整体呈现为西洋梨>新疆梨>白梨>砂梨>秋子梨,需热量平均值整体呈现为砂梨>西洋梨>新疆梨>白梨>秋子梨。筛选出低需冷量梨种质29份、低需热量65份、高需热量27份以及需冷、热量均低的种质12份。【结论】梨的需冷量、需热量范围广,种间差异符合一定的地域特性;犹他模型、0~7.2℃模型较为适合用于兴城地区的梨需冷量评价;需冷量和需热量的评价可为梨生产引种、栽培调控、花期预测、品种选育提供参考依据。

辽宁省农村地区2009—2016年慢性阻塞性肺疾病死亡及过早死亡趋势分析及预测研究

背景慢性阻塞性肺疾病(COPD)是世界上严重影响人们健康的疾病之一,每天有数亿人承受COPD带来的痛苦和危害,其全球发病率、病死率及致残率均较高,在中国以北方农村地区尤为严重,既往对北方农村地区COPD死亡及过早死亡的综合报道较少。目的分析辽宁省农村地区2009—2016年COPD死亡及过早死亡变化趋势,并进行有效预测,为COPD防控提供科学依据。方法收集2009—2016年辽宁省彰武县疾病预防控制中心、凤城市疾病预防控制中心的死亡数据和彰武县、凤城市公安部门的人口数据,计算COPD死亡率、标化死亡率、总死亡率、标化总死亡率、过早死亡率、标化过早死亡率、过早死亡概率、总过早死亡率、标化总过早死亡率、总过早死亡概率、年度变化百分比(APC)等指标,应用Joinpoint回归和灰色模型GM(1,1)对COPD死亡率、标化死亡率、总死亡率、标化总死亡率、过早死亡率、标化过早死亡率、过早死亡概率、总过早死亡率、标化总过早死亡率、总过早死亡概率进行趋势分析和预测。结果辽宁省农村地区2009—2016年COPD死亡人数为1912人,过早死亡人数为389人(占20.35%),其中女性COPD死亡率、标化死亡率大于男性(P<0.001);2009—2016年,女性COPD标化死亡率和COPD标化总死亡率均随年份增加呈下降趋势(P<0.05),男性COPD标化过早死亡率、COPD标化总过早死亡率均随年份增加呈下降趋势(P<0.05)。COPD总过早死亡概率从2009年的0.83%降到2016年的0.77%,以2016年为基准,男性COPD过早死亡概率距离2030年控制目标(1.00%)尚有0.58%的下降空间,女性COPD过早死亡概率距离2030年控制目标(1.12%)尚有0.28%的下降空间。GM(1,1)预测结果显示COPD标化总死亡率和总过早死亡率均随年份增加呈下降趋势(P<0.001),各模型的平均绝对百分误差(MAPE)为1.18%~8.76%。结论辽宁省农村地区2009—2016年COPD死亡率和过早死亡率总体呈下降趋势,但对未来预测显示男性COPD死亡率、过早死亡率、COPD总死亡率随年份的增加呈上升趋势。因此,应采取有针对性的预防措施,减少居民接触危险因素的机会,降低COPD导致的危害。

基于Maxent模型的川梨不同时期潜在分布研究

【目的】分析影响川梨分布的主导气候因子及不同时期的潜在分布。【方法】基于MaxEnt模型结合ArcGIS软件对川梨自冰期以来不同时期的分布进行预测。【结果】在末次盛冰期川梨适生区主要位于云南省、西藏东南部、四川东南部、贵州西部和广西西部地区,总面积约为96.31万km^(2)。随历史气候的变迁,川梨由末次盛冰期经全新世中期进入当代,分布区面积呈现先下降后上升的趋势。当代川梨主要分布于云南北部、四川南部、贵州西部和西藏东南部等地,适生区总面积约为74.03万km^(2)。在未来(2070 s)气候情境下,川梨潜在适宜分布区与当代相比有所增加,总面积为82.99万km^(2),增加12.10%,其中低适宜生境向西藏、四川西北部地区扩张,云南南部的高适宜区收缩明显,仅在少数地区轻微扩张。采用刀切法筛选出影响种群分布变化的4个主导气候因子及变化区间,即气温季节性变化在4000~5200,最暖季降水量在550~1000 mm,等温性>42%,最暖季平均温度11^(2)3℃。【结论】利用MaxEnt模型模拟各气候因子对川梨地理分布的影响表明,季节性气候变化是影响川梨分布的主导气候因子,另外最暖季降水量、等温性和最暖季平均温度也起了重要作用,而相对于水分,温度对种群分布的影响更大。川梨所在的横断山脉、云贵高原等地区拥有高度的地形异质性,湿度变化较小,而且在中国南方亚热带地区,可能由于气流运动形成丰富的山地降水,山地地表的水热条件仍然适宜森林植被生长,从而使川梨在复杂的山区地形和温和的微环境下保存下来,并未受到冰期的不利影响或限制作用。

冷冻电镜表征锂电池中的辐照敏感材料

冷冻电镜(cryo-EM)是表征辐照敏感材料的有力工具,已经在生命科学领域得到了广泛的应用和认可,并在2017年获得了诺贝尔化学奖。同年,冷冻电镜首次被应用于观察金属锂的纳米结构,取得了一些前所未有的结果,从此也在电池领域备受关注和蓬勃发展。冷冻或低温不仅可以有效地缓解高能电子束对样品造成的辐照损伤,而且可以大幅降低样品的反应活性,提高样品的稳定性。冷冻电镜可以为辐照敏感材料提供纳米甚至是原子尺度的微观结构信息。本文重点介绍了冷冻电镜在表征锂电池中辐照敏感材料的相关应用和成果,包括冷冻聚焦离子束-扫描电子显微镜(cryo-FIB-SEM)和冷冻透射电子显微镜(cryo-TEM),以便读者了解冷冻电镜在解析电池工作机理和指导材料结构设计等方面发挥的优势和作用。随后,展示了冷冻电镜在金属锂的沉积/溶解行为、固体电解质界面(SEI)膜的纳米结构、亲锂材料的储锂机理、全固态电池中固-固界面以及正极材料表面的固体电解质界面(CEI)膜等方面的应用与研究成果。最后,展望了冷冻电镜在未来的技术发展及其在电池领域的潜在应用与机遇。冷冻电镜技术的发展将有助于解析电池材料与界面结构,了解电池运行和失效机制,从而促进高比能和高安全性电池的发展。