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二維介孔聚吡咯-氧化石墨烯異質(zhì)結助力高能量密度的無枝晶鋰金屬電池
為了提高電動汽車等儲能設備的續(xù)航能力,開發(fā)高能量密度、功率密度和長循環(huán)壽命的鋰金屬電池成為當前領域的研究熱點。然而,由于生成不均勻的鋰枝晶和循環(huán)過程中的體積變化,鋰金屬電池面臨著循環(huán)性能差、安全性能低等問題。因此,設計良好的納米結構來實現(xiàn)鋰離子的均勻分布和傳輸至關重要,有助于實現(xiàn)無枝晶的鋰金屬電池。 鑒于此,中國科學院大連化學物理研究所吳忠?guī)浹芯繂T等人設計了一種新型的介孔聚吡咯–氧化石墨烯二維異質(zhì)結構,并將其用作雙功能的鋰離子再分配器來調(diào)節(jié)鋰離子的逐步分布和鋰沉積行為,從而獲得了極其…
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崔樹勛教授利用單分子力譜研究高分子單鏈彈性的環(huán)境響應
“道生一,一生二,二生三,三生萬物”。?這一來自《道德經(jīng)》的古典哲學思想對高分子領域的學者仍有啟發(fā):高分子單鏈可視為“一”,高分子材料則是由無數(shù)個“一”堆積和組裝而來。高分子單鏈性質(zhì)與其宏觀材料性質(zhì)之間應存在直接的關聯(lián)。雖然目前仍難以建立這一關聯(lián),但我們相信,對高分子單鏈的深入研究必然會促進高分子科學與工程領域的發(fā)展。 基于原子力顯微鏡的單分子力譜(AFM-SMFS)由于其可在液體、空氣及真空環(huán)境下工作等優(yōu)點,已發(fā)展成為研究高分子單鏈彈性的一種重要實驗方法。最近,西南交通大學崔樹勛教授研究團隊系…
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石墨烯
中文名:石墨烯 英文名:Graphene 應用領域:物理、材料、電子信息、計算機等 載流子遷移率:15000cm2/(V·s)(室溫) 導熱系數(shù):5300W/mK(單層) 理論楊氏模量:1.0TPa 石墨烯的發(fā)現(xiàn) 實際上石墨烯本來就存在于自然界,只是難以剝離出單層結構。石墨烯一層層疊起來就是石墨,厚1毫米的石墨大約包含300萬層石墨烯。鉛筆在紙上輕輕劃過,留下的痕跡就可能是幾層甚至僅僅一層石墨烯。 2004年,英國曼徹斯特大學的兩位科學家安德烈·蓋姆(Andre Geim)和康斯坦丁·諾沃消洛夫…
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天津大學仰大勇課題組《德國應化》:手性碳量子點模擬拓撲異構酶I調(diào)控超螺旋DNA拓撲結構
近期,天津大學化工學院仰大勇教授課題組在化學領域權威期刊Angewandte Chemie(德國應用化學)上發(fā)表關于手性碳量子點模擬拓撲異構酶I調(diào)控超螺旋DNA拓撲結構的研究,發(fā)現(xiàn)了手性碳量子點模擬拓撲異構酶的作用機制,闡明印證了生命系統(tǒng)中基因轉錄的部分分子機制。天津大學化工學院李鳳副教授和博士研究生李帥為共同第一作者。合作者包括中科院生物物理所高利增研究員,天津醫(yī)科大學劉陽平教授、宋玉光副教授和談小莉博士。研究得到國家自然科學基金和科技部重點研發(fā)項目的資助支持。 DNA是一種雙螺…
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提高貴金屬氣凝膠電催化性能的新維度
德累斯頓工業(yè)大學的化學家們通過重新研究配體化學方法,制造了表面清潔的貴金屬氣凝膠,從而提高了電催化性能。他們在Angewandte Chemie國際版中報告了他們的結果。 貴金屬氣凝膠(NMA)是一類新興的多孔材料,包含納米級,高活性貴金屬和多孔結構,在各種電催化過程中顯示出空前的性能。然而,各種雜質(zhì),特別是有機配體,經(jīng)常參與合成并保留在相應的產(chǎn)物中,從而阻礙了對NMAs固有電催化性能的研究。另一方面,有機配體的存在通常被認為對催化過程是有害的,因為它們可以阻斷活性位點。然而,由于缺乏以受控方式…
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?變廢為寶!黃維院士團隊《ACS Nano》:用刮下來的魚鱗做柔性電致發(fā)光器件!
在過去的幾十年里,各種電致發(fā)光器件,特別是柔性的電致發(fā)光器件被廣泛應用于平板顯示、大型裝飾、標志顯示照明、光學信號等領域。交流電流型電致發(fā)光器件(ACEL),與直流發(fā)光器件相比,具有功耗低、發(fā)光均勻、制作方便等優(yōu)點。并且其能量轉換效率非常高,產(chǎn)生的熱量也少得多,使得其有望集成到可穿戴電子設備(如電子皮膚)中。 為了實現(xiàn)可穿戴電子設備需求,柔性ACEL器件的制備需要開發(fā)柔性、透明的基底,并與發(fā)光材料集成。目前大多數(shù)電致發(fā)光器件和電子顯示屏使用表面光滑、光學透明度高的塑料作為柔性襯底。但隨著塑料的廣…
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西北工業(yè)大學黃維院士團隊《自然?電子學》:鈣鈦礦光電子領域研究取得突破
近日,西北工業(yè)大學柔性電子研究院(IFE)、柔性電子材料與器件工業(yè)和信息化部重點實驗室黃維院士與瑞典林雪平大學Feng Gao教授、深圳大學Wenjing Zhang教授合作,在國際頂級期刊《自然?電子學》(Nature Electronics)發(fā)表鈣鈦礦光電子領域重大進展“利用相同的兩個鈣鈦礦二極管實現(xiàn)雙向光信號傳輸”(Bidirectional optical signal transmission between two identical devices using perovskite…
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新加坡科學家將廢舊輪胎橡膠轉換為多用途氣凝膠
除了日常聽到的“白色污染”,此外還有“彩色污染”——廢棄紡織品污染,“黑色污染”——橡膠輪胎污染。每年,全世界產(chǎn)生約十幾億個廢舊輪胎,雖然橡膠輪胎非常耐用,但是一旦廢棄就無法生物降解。目前,只有40%的廢舊輪胎被回收成低附加值的產(chǎn)品;49%被焚燒,但是燃燒橡膠會產(chǎn)生有毒物質(zhì),危害健康和安全;還有11%被填埋,然而填埋是不可持續(xù)的,因為垃圾填埋場已經(jīng)用完了,而且產(chǎn)生的滲濾液會對環(huán)境和土地造成嚴重污染。 雖然有40%的廢舊橡膠輪胎被回收利用了,但全世界的回收率仍然很低,因為加工廢舊輪胎的成本高昂且能…
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全球排第一的化學家是誰?最近在忙些什么?
Michael?Gratzel開創(chuàng)了分子光電領域,他是第一個構想并實現(xiàn)基于分子光能收集器的介觀光系統(tǒng)的人,到目前為止,該系統(tǒng)的性能可以與傳統(tǒng)太陽能電池相媲美,甚至超過后者。他被認為是將光伏電場從通過二極管吸收光的原理轉移到分子水平的功臣。他革命性的提出了電池設計的一個新范式,因為它的特點是三維介觀連接,而不是傳統(tǒng)太陽能電池使用的平面p-n結構。這個新光伏家族的原型是染料敏化太陽能電池(DSC),也被稱為“Gr?tzel電池”,它使用染料分子、色素或量子點作為光收集器。它們表面結合在由一組寬帶隙半…
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碳氣凝膠走出空氣電池新路徑
在華南理工大學制漿造紙工程國家重點實驗室,研究人員正小心翼翼地從透明塑料殼中取出一塊黑乎乎的材料。它的質(zhì)地看起來像一塊烤焦的蛋糕,但每立方厘米的質(zhì)量只有幾毫克。當人走過,切“蛋糕”時產(chǎn)生的小碎屑會在空氣中飄浮一會兒,再緩緩降落。 這黑乎乎的“蛋糕”其實是實驗室成員、華南理工大學輕工科學與工程學院教授彭新文團隊新制備出的碳氣凝膠。將其應用在鋅空氣電池中,每立方厘米20毫安的大電流密度下,電池比容量可達648毫安時/克。相關成果近日已發(fā)表于《先進材料》。 彭新文告訴《中國科學報》,這種碳氣凝膠的骨架…