华盛顿大学曹国忠团队:弱极性有机阳离子改性水合钒氧化物用于高能效水系锌离子电池
Nano-Micro Letters 发布于 2024-04-26
研究背景 使用空气稳定的锌金属负极和不可燃的水系电解液的水系锌离子电池(ZIBs)是一种很有前景的大规模储能技术。在ZIBs的正极材料中,水合氧化钒V₂O₅·nH₂O(VOH)具有约11 Å的扩展的层间距、混合的价态(V⁵⁺和V⁴⁺),以及易于进行离子交换的能力,受到了越来越多...
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Nano-Micro Letters 发布于 2024-04-26
研究背景 使用空气稳定的锌金属负极和不可燃的水系电解液的水系锌离子电池(ZIBs)是一种很有前景的大规模储能技术。在ZIBs的正极材料中,水合氧化钒V₂O₅·nH₂O(VOH)具有约11 Å的扩展的层间距、混合的价态(V⁵⁺和V⁴⁺),以及易于进行离子交换的能力,受到了越来越多...
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Nano-Micro Letters 发布于 2024-04-25
研究背景 皮肤是人体具有“传感”功能的复杂系统,不仅能够感知周围的环境(如温度、压力、应变和振动等),还能根据其变化而做出主动响应行为。其中,皮肤的温度响应调节功能是保障恒温动物生命稳定的关键因素之一。日常生活中,皮肤损伤不可避免,但这种破损会严重影响原有的温度感知与调节功能。...
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Nano-Micro Letters 发布于 2024-04-24
研究背景 钠离子电池的低倍率性能阻碍了其进一步发展。与其他负极材料相比,硬碳材料因其低钠储存电位、高容量和原材料广泛而被认为是最有前途的钠离子电池负极材料。纤维素作为自然界中分布最广、含量最多的可再生天然高聚物,将其衍生的碳材料用于钠离子电池负极倍受关注。本文从纤维素结构的角度...
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Nano-Micro Letters 发布于 2024-04-22
研究背景 水系钠离子电池具有安全性高、成本低以及环境友好等优点。然而,水的电化学稳定窗口仅为1.23 V,超出该电压范围会导致严重的析氢/析氧反应。同时,常用的无机电极材料在水中表现出高溶解度,极大降低了水系钠离子电池的能量密度和循环稳定性。尽管目前通过提高盐浓度或者引入有机共...
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Nano-Micro Letters 发布于 2024-04-20
研究背景 由纳米材料(NM)制成的柔性透明电极(FTEs)因其高透明度、低电阻、柔性和可成形等特点在便携、可穿戴电子设备中广受欢迎。目前,在报道的多种FTEs的制备方法中界面自组装因其简单和低成本的特点受到了广泛关注。此外,通过该方法,可以实现纳米材料结构的有效调控。然而,在水...
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Nano-Micro Letters 发布于 2024-04-20
研究背景 锌空气电池(ZABs)因其卓越的特性备受关注,包括高的质量理论能量密度1218 Wh kg⁻1和体积理论能量密度6136 Wh L⁻1、生态友好性以及低的运行成本< $10 kW⁻1 h⁻1。过去几十年里,电极材料、电解质、界面科学和可充电ZABs的结构设计方面...
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Nano-Micro Letters 发布于 2024-04-19
研究背景 在智慧农业领域,二氧化硫传感器在监测植物健康,感知植物生长环境等方面具有重要的应用。因此,设计高活性敏感材料以满足室温SO₂检测的高灵敏度和低检测限的需求是至关重要的。近年来,单原子催化剂(SACs)由于其原子利用率高、活性中心均匀及独特的配位结构被认为是高性能气体传...
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Nano-Micro Letters 发布于 2024-04-19
研究背景 5G乃至6G等无线通讯技术的发展极大促进了国防科技进步与日常生活便利。然而,无线电磁波在传播过程所引起的电磁辐射污染问题,已是现阶段通讯系统维护与人体健康保障面临的重大难题,发展电磁屏蔽材料与器件是解决电磁辐射污染的关键途径。通常,传统金属基电磁屏蔽材料是实现电子...
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Nano-Micro Letters 发布于 2024-04-16
研究背景 物联网的快速发展提高了可穿戴设备、电子皮肤、健康数字化和植入式电子设备等领域对微电子设备的需求。为此,储能装置是不可或缺的供电设备,而且要求灵活、轻薄,易于贴合皮肤。微型超级电容器(MSC)是一种前景广阔的微型储能器件,具有充电和放电速度快、循环寿命长和功率密度高等特...
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Nano-Micro Letters 发布于 2024-04-15
研究背景 开发精确灵敏的电生理记录平台对心脏病学和神经科学领域的研究至关重要。近年来,有源微纳米生物电子器件取得了重大进展,从而促进了电生理学的研究。这些有源微纳米协同生物电子器件的独特配置和卓越功能为大规模记录高保真电生理信号提供了可能。 Active Micr...
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Nano-Micro Letters 发布于 2024-04-14
研究背景 水系钠离子电池(ASIBs)和水系钾离子电池(APIBs)具有成本低、运行安全、环境友好等特点,在大规模能源存储领域具有巨大的优势。然而,水电解质中复杂的能量储存机制,对宿主材料提出了严格的要求。普鲁士蓝类似物(PBAs)具有开放的三维框架和易于合成的特点,是水系储能...
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Nano-Micro Letters 发布于 2024-04-13
一、专辑介绍 微波吸收与电磁屏蔽是电磁学领域中的重要研究方向,旨在探索并开发用于控制微波辐射的材料与技术。微波吸收材料具备针对特定频率范围内电磁波的吸收能力,其基础机制涉及材料内部的电磁场耗散与转换为热能。这些材料常基于导电材料、磁性材料或其复合构成,并且经过精密设计以实现特定...
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Nano-Micro Letters 发布于 2024-04-12
研究背景 近年来,计算机技术,尤其是人工智能领域,呈现了迅猛的发展。随之而来的是越来越大的计算量,数据量和能源消耗。传统的基于的冯诺依曼架构的内存计算分离方式面临严重挑战。内存内计算是一项从人脑计算中汲取灵感的新兴技术。它通过将计算与内存融合,实现存算一体化,达到类脑计算的效果...
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Nano-Micro Letters 发布于 2024-04-12
研究背景 物联网的快速发展提高了可穿戴设备、电子皮肤、健康数字化和植入式电子设备等领域对微电子设备的需求。为此,储能装置是不可或缺的供电设备,而且要求灵活、轻薄,易于贴合皮肤。微型超级电容器(MSC)是一种前景广阔的微型储能器件,具有充电和放电速度快、循环寿命长和功率密度高等特...
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Nano-Micro Letters 发布于 2024-04-11
研究背景 为追求更安全和高性能的锂离子电池(LIBs),全固态电池领域展开了广泛的研究活动。然而,不稳定的电极-电解质界面带来了实际应用上的挑战。在基于石榴石的全固态LIBs(ASSLBs)中,尽管聚合物被广泛应用于改善正极-电解质界面,但这引入了关于热稳定性的新问题。本研究提...
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Nano-Micro Letters 发布于 2024-04-10
研究背景 随着氢能产业的快速发展,对高效、安全和优异循环稳定性的固态储氢材料需求日益迫切。氢化镁(MgH₂)是一种理想的固态储氢材料,具有储氢密度高、成本低、安全性好等优势,但过于稳定的热力学、高放氢温度及缓慢的吸放氢动力学性能严重制约了其大规模商业化应用。过渡金属氧化物具有独...
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Nano-Micro Letters 发布于 2024-04-10
研究背景 随着晶体管尺寸的持续微缩,纳米尺度的硅基器件受到量子隧穿等短沟道效应的影响,造成了严重的性能下降。传统CMOS技术依靠缩小尺寸来提高集成密度的方式面临着严峻的挑战。为了克服硅材料的局限性,推动后摩尔时代的发展,原子层级厚度的二维材料引发了广泛的关注。一方面,在纳米尺寸...
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Nano-Micro Letters 发布于 2024-04-07
研究背景 温度对微电子设备的性能有多方面的影响,尤其是在电子元件的精度,灵敏度,可靠性,稳定性和可调性等方面,而温度变化受到外部环境和内部功率组件的影响。为了实现高性能和低功耗的电子产品,需要有效地管理多功能微系统的温度分布。目前的散热方法不能在组件层面实现局部温度稳定,而且会...
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Nano-Micro Letters 发布于 2024-04-07
研究背景 瞬态电子学,即在预定使用期限后能够物理溶解或分解的电子系统,可应用于生物医学设备、药物输送载体、一次性可穿戴组件、环保电子产品和硬件安全系统等多个领域。这些设备主要采用生物可降解的和生物安全的聚合物(如PLGA、PLA、丝素蛋白和纤维素)作为基底/封装材料。然而,有限...
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Nano-Micro Letters 发布于 2024-04-05
研究背景 近年来,与传统压电器件相比,光声器件因其制备简单、电磁兼容性强和高带宽等独特优势而引起了广泛关注。由于高声压输出在生物医学研究和实际应用中是非常必要的,例如微流控,溶栓和能量收集,因此开发高功率输出的光声器件至关重要。尽管通过采用聚焦物理结构可以获得高强度声能输出,但...
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