Lithium (Li) metal electrodes show significantly different reversibility in the electrolytes with different salts. However, the understanding on how the salts impact on the Li loss remains unclear. Herein, using the electrolytes with different salts (e.g., lithium hexafluorophosphate (LiPF6), lithium difluoro(oxalato)borate (LiDFOB), and lithium bis(fluorosulfonyl)amide (LiFSI)) as examples, we decouple the irreversible Li loss (SEI Li+ and “dead” Li) during cycling. It is found that the accumulation of both SEI Li+ and “dead” Li may be responsible to the irreversible Li loss for the Li metal in the electrolyte with LiPF6 salt. While for the electrolytes with LiDFOB and LiFSI salts, the accumulation of “dead” Li predominates the Li loss. We also demonstrate that lithium nitrate and fluoroethylene carbonate additives could, respectively, function as the “dead” Li and SEI Li+ inhibitors. Inspired by the above understandings, we propose a universal procedure for the electrolyte design of Li metal batteries (LMBs): (i) decouple and find the main reason for the irreversible Li loss; (ii) add the corresponding electrolyte additive. With such a Li-loss-targeted strategy, the Li reversibility was significantly enhanced in the electrolytes with 1,2-dimethoxyethane, triethyl phosphate, and tetrahydrofuran solvents. Our strategy may broaden the scope of electrolyte design toward practical LMBs.

红外热成像折转光学系统在复杂环境条件下，光轴容易因为光学元件的偏心或倾斜而发生漂移，影响系统对目标的指示精度。在红外热成像系统设计之初对光学系统开展光轴静态敏感度分析，能够识别出光学系统的敏感点，为满足光轴稳定性的结构优化设计提供约束条件。通过基于旋转矩阵的坐标变换，建立了光学元件旋转过程量和倾斜状态量的转换关系，从而实现了光学元件在任意方向倾斜的空间姿态模拟，确保了光轴敏感度公差分析中的蒙特卡罗采样与结构设计的约束条件相对应，并在此基础上搭建了对红外折转光学系统光轴静态敏感度分析的流程，编制了程序。用所编程序对某典型红外热成像折转光学系统进行实例分析，根据光轴稳定性的指标要求，依次对光学系统中各光学件的偏心量和倾斜量进行了光轴的灵敏度和反灵敏度分析，得出了初始公差限，再针对初始公差限数据进行了任意方向采样的蒙特卡罗分析，最终得出了各光学元件能够满足光轴稳定性指标的偏心和倾斜公差限数据，通过建立多重坐标系的方法验证了所得数据的准确性，为指导光机热优化设计奠定了基础。

光机热仿真分析是预测光学系统光学性能及结构优化的有效手段，本文提出了一种基于有限元仿真分析软件COMSOL Multiphysics，耦合固体传热学、固体力学以及几何光学的多物理场耦合建模方法，实现了离轴四反光学系统的光机热一体化仿真，避免了传统的光机热仿真分析在不同软件间信息传递和转换的过程，提高了仿真的集成性。本文针对离轴四反光学系统构建其多物理场耦合仿真分析模型，分析了光学系统在不同温度条件下的结构变形和光学镜面变形，并通过光线追迹和点列图判断光学性能变化，为后续开展光学系统的优化提供了一种有效手段。

硒化铅胶体量子点（PbSe QDs）因其具有显著的多激子效应、大的激子波尔半径、宽的波长调控范围以及高的荧光量子产率等优异性能，在室温红外光电子器件领域有巨大的应用前景。然而，通过溶液法合成的PbSe QDs存在发光稳定性差和发光效率低等问题，进一步限制了它的发展，这是由量子点的表面易被氧化与载流子传输性能不佳所导致的。因此，本文围绕PbSe QDs的表面修饰工程对其迁移率、陷阱态、能级移动、发光效率以及稳定性改性方面的影响进行了系统论述，并总结了表面修饰工程在PbSe QDs太阳能电池、发光二极管和光电探测器等领域的应用现状，最后对该工程在光电子器件实际应用中存在的问题以及未来研究重点进行了展望。

水轮机转轮及叶片为水轮机的核心构件, 但在水轮机长时间运转过程中易出现不同程度的空蚀现象。激光增材再制造技术由于具有效率高、热输入低、结合性能好等特点, 可作为该类缺陷的有效修复手段。建立水轮机叶片激光增材再制造三维有限元模型, 计算激光增材再制造区域温度场和应力场的瞬态分布规律。结果表明, 激光增材再制造过程对水轮机叶片的温度、应力和应变影响主要集中在增材再制造区域附近。单道激光增材再制造热影响范围约为10 mm, 四道激光增材再制造热影响范围上升至25 mm。此过程所产生的变形极小, 在完成四道激光增材再制造后, 中心横截面所产生的最大变形为0.15 mm, 对水轮机叶片整体影响不大。

ZnO由于其优异的光电性能，在紫外光探测领域引起了广泛的关注。采用CdSe量子点修饰ZnO微米线，提高了其响应速度和响应度。ZnO和CdSe之间形成的内置电场加速了光生电子空穴对的分离，显著增加了光电流。同时，ZnO和CdSe形成了II型能带结构，加速了载流子输运，使响应时间显著减少。此外，温度相关的电流-电压曲线表明，随着温度的升高，ZnO表面态俘获的载流子从表面陷阱态逃逸，降低了表面态的影响，提高了响应速度。结果显示，CdSe量子点修饰的ZnO微米线光电探测器的上升时间为1.4 s，几乎比ZnO光电探测器小一个数量级。这些优异的光电性能表明，量子点修饰是提高光电探测器性能的重要方法。

半峰全宽（FWHM）是影响传感器性能的重要因素，为了提高表面等离子体共振传感器的品质因数，提出了一种光栅辅助超窄带多光谱等离子体共振传感器结构。该结构由周期性交替的SiO₂与Au矩形纳米柱构成，并置于SiO₂/Al₂O₃薄膜层上。利用全矢量有限元法对该结构的传输特性及传感特性进行数值仿真，分析了结构参数及入射光偏振态对FWHM和传感特性的影响。仿真结果表明，在800~1100 nm波长范围内，该传感器的传输谱存在两个由光栅衍射及等离子体共振形成的凹点，相应的FWHM分别为0.35 nm及0.59 nm，折射率灵敏度分别为525.7 nm/RIU、475.7 nm/RIU，品质因数分别为1502.00 RIU^-1和806.27 RIU^-1，在生物检测、药物筛选、膜生物学等领域具有潜在的应用前景。