编者按:先进储能技术及关键材料专刊——献礼北科大70周年校庆

储能技术面向国家能源安全新战略,服务于风、光、水等可再生能源储存、转换及应用领域的国家重大战略需求,是实现“碳中和”“碳达峰”目标的技术核心。近年来,以电储能、热储能、氢储能等为代表的先进储能技术推动着高效储能系统逐步成熟。同时,包括二次电池,超级电容器,熔融盐材料,储氢材料等在内的电化学储能器件和储能材料都得到了迅速发展。 为庆祝北京科技大学成立70周年和其新成立的储能科学与工程系,经协商,由《矿物冶金与材料学报（英文版）》期刊出版“先进储能技术及关键材料”专刊。来自中科院物理所、北京理工大学、北京大学、清华大学、南开大学、上海大学、中科院过程所及北京科技大学等研究机构的顶尖科学家受邀分享他们在电化学储能材料、电化学储能器件及系统等方面的研究和展望;来自加拿大、丹麦和韩国的世界级科学家受邀分享他们在可再生能源制氢、车用燃料电池关键材料及器件等方面的研究和综述。 专刊包括了16篇文章,其中,1篇来自物理所陈立泉院士课题组,1篇来自北京理工大学吴峰院士课题组。所有论文围绕电化学储能和氢能储能的先进材料和器件,包括更高能量密度和更长寿命的材料设计和开发、对相关系统的描述和基本理解、以及电池材料的回收再利用。这些原创作品为了解先进储能材料和技术的最新进展和前沿提供了见解。 北京科技大学新成立的储能科学与工程系以“厚基础、重实践、深融合、强创新”为培养理念、以“电化学储能、先进储能材料、工业储能和智慧储能”为储能科学与工程本科专业特色、以“电储能、热储能、氢储能及碳中和”为储能化学与物理交叉学科博士和硕士学位研究生培养方向,构筑“四纵四横”的储能新格局。储能专业与学科方向致力于规模化基站储能破解可再生能源的“时空转移”、新能源车移动储能推动终端用能去碳化、工业储能破除行业能源壁垒、智慧储能重构我国能源体系。 客座编辑们希望通过本期专刊,为先进储能技术及储能材料提供一个广阔的视角,以期促进化学家、物理学家、材料科学家与交通运输、电力工业和冶金工业等用能企业之间的跨学科合作。我们衷心感谢所有作者和审稿人以及期刊编辑团队对本期特刊的奉献和大力支持。     

成年斑胸草雀弓状皮质栎核投射神经元电生理特性的性别差异

利用离体脑片膜片钳技术检测RA投射神经元电生理活动的主动和被动特性,对其性别差异进行探讨.结果发现鸣禽RA投射神经元电生理特性在发放频率和诱发动作电位幅值方面存在明显的性别差异.     

考虑平行系统特征的双活调度系统的设计与应用

为提高电网运行的稳定性,需要构建稳定可靠的电网调度系统,现提出一种考虑平行系统特征的双活调度系统。通过构建主备两个数据中心,平常根据应用业务量在主备调间进行调整,实现对资源的充分利用。发生故障时,另一个正常运行的中心将承担所有业务。并将平行系统视为电网虚拟运行系统,将真实与虚拟系统结合后得到电网双活调度系统,并具有管理和控制模块、实验和评估模块、学习和培训模块等功能。该系统通过对数据进行初始化处理,计算出电力分配结果,建立双层任务调度模型,利用遗传算法求解模型,从而实现双活调度系统的优化调度。对系统进行试验测试,试验结果表明：本文设计系统所提方法达到最优分配值所需时间短、效率高、电网信息调度总量大,调度能力强,调度信息的安全性高。说明所设计的双活调度系统具有可行性,利于区域电网的优化调度。     

HD水电站库岸大型斜坡变形体成因机制及稳定性评价

近年来,受水库蓄水及降雨等因素影响,造成大量水电站库岸边坡变形加剧,一旦失稳极可能对电站的正常运行造成极大危害。本文选取距HD水电站坝址约6 km,方量约353万立方米的库岸边坡变形体作为研究对象,通过综合采用野外地质精细调查、室内试验、三维数值模拟和理论分析等方法对该变形体的稳定性及成因机制进行深入研究。结果表明：该岸坡变形体基岩以玄武岩、凝灰岩为主,覆盖层总体较薄,主要为碎石土,变形体的持续发育由多因素耦合作用引起;当暴雨或水库蓄水时,变形体有效应力减小,位移量增加,滑面剪应变增量增加且贯通性更好;三维数值模拟结果显示,在天然、暴雨、低蓄水位(1586 m)和高蓄水位(1691 m)工况下的最大变形量分别为33.9 cm、56.2 cm、79.5和88.6 cm;该变形体的发育过程可分为两个阶段,分别是天然情况下的稳定阶段和暴雨或水库蓄水后的加速变形阶段,暴雨和库水位上升是促进该变形体持续变形的主要原因。     

碳酸盐岩储层闭合酸化模拟研究

酸压裂缝生产一段时间后导流能力会逐渐降低,常采用闭合酸化来提高已酸压裂缝的导流能力,闭合酸化模拟对闭合酸化设计意义重大,因此,针对该问题进行闭合酸化建模及数值模拟。首先,基于达西定理、物质平衡原理、酸岩反应动力学建立闭合酸化数学模型;然后通过地质统计学中的序贯高斯模拟算法生成具有非均质性和空间关联性的初始裂缝宽度空间分布和裂缝表面基质渗透率分布;利用有限体积法对模型进行数值求解,用C++编制模拟计算程序;最后基于该模型进行广泛的数值模拟研究,分析酸液分布规律、裂缝表面溶蚀规律、酸液作用距离的影响因素及规律,并形成各种条件下的酸液作用距离图版。研究表明,初始裂缝宽度和裂缝表面粗糙度对裂缝表面溶蚀形态起主导作用,裂缝面溶蚀形态有均匀推进、指进溶蚀和沟槽溶蚀;裂缝宽度越小、粗糙度越大,裂缝表面溶蚀竞争越强烈,越容易形成沟槽,酸液作用距离越远;排量、注酸量正相关于活酸作用距离,酸液传质系数负相关于活酸作用距离;典型的施工排量、酸液用量、常用的酸液类型下,闭合酸化中酸液作用距离为20～60 m。此模型可以预测不同条件下酸液作用距离和酸蚀裂缝表面溶蚀形态,优化闭合酸化参数,为现场闭合酸化施工设计提...     

一种适合DFT扩频广义多载波系统的导频辅助信道估计方案

提出一种适合离散傅里叶扩频广义度载渡系统(DFT-S-GMC)的信道估计方案.首先根据DFT-S-GMC的数据的频域特点,将导频子载波和数据特定映射的子带建立一一对应的关系,然后根据这种对应关系,在频域上直接估计出特定数据子带的信道频率响应,而非特定子带的信道频率响应不做估计.仿真结果表明,所提出的信道估计方案的性能优于传统的信道估计方案,并且节省了导频资源,降低了信道估计的复杂度,是一种适合DFT-S-GMC系统的有效的信道估计方案.     

混合式可重构数字多核并行处理器平台

一种高性能、RISC-VLIW融合的多核、可重构数字媒体处理器已经从专利发明顺利形成了一个先进的数据处理器设计平台(Digital Multi-processor Platform)。研发的结果体现若干先进处理器技术的融合。(1)应用:低功耗并行运算处理覆盖数字信号处理(DSP)、数字媒体处理(DMP)和超级并行处理器(SPP)的应用扩展领域;(2)体系结构:精简指令(RISC)和超常指令字(VLIW)处理器融合于同一个可配置的平台;(3)运算能力:处理器群调用异构的通用处理器核,使用两类处理器核实例:通用处理器核(包括ALU等的通用运算)和专用处理器核(包括DDCU的用户自定义运算核);(4)可配置和可重构:硅编译器、SoC集成工具、用户自定义运算单元、多核间的和槽内的流水线、包括运算单元的现场编程;(5)设计自动化平台:专用工具用于设计、分析与验证;与商业电子自动化设计(EDA)流程接口;(6)产品模式:硅知识产权(Silicon IP)、通用处理器芯片系列(IC Series)、定制单片系统(SoC)。命名为Fusion的融合式数字多核处理器平台把数个先进处理器技术集成到一个统一的体系结构和设计环境之中...     

rPA(K)的定点突变及其真核表达载体在COS-7细胞中的瞬时表达

采用定点突变技术,对真核表达载体pCSRK上的目的片段rPA(K)进行突变,获得了含有突变体rPA(KN)(N184→Q)的真核表达载体pCSRKN.酶切和测序结果证明,成功去除了184位的糖基化位点.用LipofectamineTM2000 Reagent将pCSRKN转染至COS-7细胞,取转染后不同培养时间上清,以FAPA法进行检测.结果表明,表达产物具有良好的溶圈活性,从而验证了pCSRKN在真核系统表达的可行性.     

利用连续电除盐技术处理低放废水

为满足低放废水处理在放射性废物最小量化和节能降耗方面的要求,研究如何利用连续电除盐技术处理低放废水.选择比较典型的压水堆裂变产物Sr、 Co、 Cs作为代表性核素.结果表明:与传统的离子交换法相比,连续电除盐具有连续运行、处理效果好等优点,对Sr 2 的去除效率可以达到95%以上;随着浓缩倍数的升高,对离子的去除效率降低;对3种模拟核素的去除效率高低顺序为Cs 、 Sr 2 、 Co 2 , 这种去除效率的顺序与常规离子交换工艺不同.     

反应堆堆内构件流体激振力的数值模型研究

针对反应堆堆内构件流致振动分析评价中如何合理获取流体激振力的关键技术难题,开展了典型反应堆堆内构件三维流场分析的数值模型研究.研究基于计算流体动力学方法,首先,根据反应堆堆内构件的结构特点和运行工况参数,将实际结构的关键部件、物理边界提取并做适当简化,在合理降低计算规模的同时,又充分保留其流场特征;其次,综合考虑计算资...