上海硅酸盐所ZnO导电陶瓷研究获进展
最近,中国科学院上海硅酸盐研究所研究员李国荣科研团队在ZnO导电陶瓷研究中取得新进展。该团队通过晶粒及晶界缺陷设计的方法,成功消除了ZnO晶界处的肖特基势垒,制备出高导电的ZnO陶瓷,其室温下的电导率高达1.9×105 Sm-1;同时缺陷设计也降低了材料的晶格热导率,使该陶瓷呈现良好的高温热电性能,其在980K的功率因子达到了8.2×10-4 W m-1 K-2,较无缺陷设计的ZnO陶瓷提高了55倍。该研究发表在《材料学报》(Acta Materialia,2016, 119: 136-144)上。论文得到期刊审稿人的高度评价,审稿人认为该结果对ZnO晶界势垒以及电导的调控具有重要的借鉴意义。 ZnO具有来源丰富、价格低廉、无污染及化学稳定性好等优点,在光电、压电、压敏及热电等领域有着广泛的应用前景。三价施主掺杂常常被用来提高ZnO材料的导电性,但是由于三价元素如Al3+在ZnO中的固溶度有限,导致电导率无法大幅提高;同时......阅读全文
上海硅酸盐所ZnO导电陶瓷研究获进展
最近,中国科学院上海硅酸盐研究所研究员李国荣科研团队在ZnO导电陶瓷研究中取得新进展。该团队通过晶粒及晶界缺陷设计的方法,成功消除了ZnO晶界处的肖特基势垒,制备出高导电的ZnO陶瓷,其室温下的电导率高达1.9×105 Sm-1;同时缺陷设计也降低了材料的晶格热导率,使该陶瓷呈现良好的高温热电性
上海硅酸盐所柔性生物陶瓷研究获进展
生物活性陶瓷因具有优异的生物相容性及成骨活性而广泛运用于骨组织工程中。然而传统的生物陶瓷支架往往需要经过高温烧结成型,不但消耗大量能量,同时其本征脆性极大限制了其应用,特别是在颅骨、眶骨等薄壁不规则骨组织的修复中,支架植入后往往由于应力等原因导致破碎从而影响骨再生效果。因此,制备出具有优异可加工性能
上海硅酸盐所碳化硅陶瓷增材制造研究获进展
碳化硅(SiC)陶瓷结构件在各类新应用场景的需求逐渐增多。例如,核工业领域的大尺寸复杂形状SiC陶瓷核反应堆芯;集成电路制造关键装备光刻机的SiC陶瓷工件台、导轨、反射镜、陶瓷吸盘、手臂等;新能源锂电池生产配套的中高端精密SiC陶瓷结构件;光伏行业生产用扩散炉配套高端精密SiC陶瓷结构件和电子半
上海硅酸盐所大尺寸、低散射损耗激光陶瓷研究获重要进展
最近,中国科学院上海硅酸盐研究所在大尺寸、低散射损耗激光陶瓷研制中取得重要进展。 该所潘裕柏研究员带领的透明光功能陶瓷课题组研制成功了直径为150mm的高质量Nd:YAG激光陶瓷盘片,其光学散射损耗仅为0.004cm-1,与Nd:YAG单晶材料相当。中国科学院理化技术研究所采用LD面阵模块
上海硅酸盐所氟基电池研究获进展
开发高能量密度电池是电动汽车和智能电网等长续航和大规模储能体系的长期追求目标。锂金属氟基电池能够通过多电子转移和高电位的转换反应,具备实现高能量密度储能的潜质(理论上接近1000Wh/kg 和1800 Wh/L);相比分子转换型锂硫和锂氧电池,能够更好地规避由反应限域困难引发的正极活性物质损失和
上海硅酸盐所高熵超高温陶瓷基复合材料研究获进展
作为新型高速飞行器研制的关键技术之一,热结构是保障飞行器极端环境安全服役的基石和关键。纤维增强超高温陶瓷基复合材料从根本上克服了陶瓷材料固有的脆性,同时具有轻质、耐超高温、抗氧化烧蚀、可设计性强等优点,成为新型高速飞行器热结构的首选材料,具有重要的科学意义和工程应用价值。随着新一代高速飞行器朝着
上海硅酸盐所氟化固态锂金属电池研究获进展
开发能量密度高、安全性能好的锂金属电池体系具有重要意义。相比于传统嵌入反应型电池,锂-氟化铁转换反应型电池在质量和体积能量密度上具有2-3倍的优势(例如,相比于Li-LiCoO2的350 Wh/kg,Li-FeF3的850 Wh/kg),可以满足下一代移动电源对超长续航能力和便携性的要求。然而,
上海硅酸盐所水系锌电池新体系研究获进展
水系锌电池因本质高安全性、资源丰富、比能量高、环境友好等综合优势,被认为是储能规模应用的理想技术之一,受到研究和产业界的关注。水系锌电池的工程化应用受制于正负极、隔膜、电解液等关键瓶颈材料,反应机理复杂,亟需提升循环稳定性等电化学性能。近期,中国科学院上海硅酸盐研究所电力储能技术与应用团队在水系锌电
上海硅酸盐所高效热电材料和器件研究获进展
中国作为世界上最大能源消费国,深受资源短缺和资源利用效率低等问题的困扰,迫切需要新的能源技术来缓解化石燃料过度消耗及其造成的环境破坏、气候恶化等一系列问题。以汽车、钢铁、石化等支柱型产业为代表的传统制造业消耗大量化石能源同时排放大量的工业余废热。目前我国的总体能源利用效率为33%左右,比发达国家
上海硅酸盐所在激光陶瓷方向取得系列研究进展
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上海硅酸盐所钇钪铝石榴石激光陶瓷研究中取得系列进展
钇铝石榴石(Y3Al5O12,YAG)是一种性能非常优异的固体激光基质材料,具有透光范围宽、理论透过率高、热导率高等特点。并且在YAG基质中,位于十二面体格位的Y3+以及位于八面体格位和四面体格位的Al3+可以被性质相似的其他离子取代,形成多组分石榴石材料来实现对其性能的调控,从而达到其应用的多
上海硅酸盐所团队等在节能发电窗研究中获进展
近年来,全球建筑总面积增长,建筑能耗逐年上升。利用建筑物实现节能甚至发电,成为推动城市绿色发展的关键,对全面实现节能减排目标具有重要意义。 窗户作为建筑物与外界环境主要的热交换通道,约占据建筑物流入/流失能量的50%,利用窗户进行节能和发电是对屋顶、墙面利用的有力补充。现有发电窗技术是将透明光
上海硅酸盐所析氢与超容电极材料研究获进展
随着化石能源的逐年消耗,新能源与储能元件的开发利用成为热点,其中新型氢能源和超级电容器是两个研究非常活跃的领域。氢气是一种高效、清洁的燃料,而电解水析氢不会产生温室气体,对环境无污染,是制氢的理想方式。超级电容器是一类新型的储能元件,具有优异的充放电寿命及高功率密度,有望实现对传统化学电池部分或
上海硅酸盐所固态电解质功能化隔膜研究获进展
锂金属由于具有极高的理论比容量(3860 mAh g-1)和极低的电化学电势(-3.04V Vs. SHE),是下一代高比能锂电池的理想负极材料。然而,高活性锂金属所带来的枝晶生长问题严重阻碍了其应用进程。隔膜表面改性策略由于具有低成本、可替代性强的优点,广泛应用于抑制锂金属电池内枝晶生长的研究
上海硅酸盐所固态电解质功能化隔膜研究获进展
锂金属由于具有极高的理论比容量(3860 mAh g-1)和极低的电化学电势(-3.04V Vs. SHE),是下一代高比能锂电池的理想负极材料。然而,高活性锂金属所带来的枝晶生长问题严重阻碍了其应用进程。隔膜表面改性策略由于具有低成本、可替代性强的优点,广泛应用于抑制锂金属电池内枝晶生长的研究
上海硅酸盐所固态电解质功能化隔膜研究获进展
锂金属由于具有极高的理论比容量(3860 mAh g-1)和极低的电化学电势(-3.04V Vs. SHE),是下一代高比能锂电池的理想负极材料。然而,高活性锂金属所带来的枝晶生长问题严重阻碍了其应用进程。隔膜表面改性策略由于具有低成本、可替代性强的优点,广泛应用于抑制锂金属电池内枝晶生长的研究
上海硅酸盐所在石榴石闪烁陶瓷研究中取得进展
近日,中国科学院上海硅酸盐研究所研究员李江团队通过“能带工程”和“缺陷工程”对LuAG闪烁陶瓷中浅能级缺陷的浓度和陷阱深度进行调控,设计制备的LuYAG:Pr和LuAG:Ce,Mg闪烁陶瓷的光产额分别达到24400 ph/MeV和25000 ph/MeV。据悉,这是国际范围内同类闪烁陶瓷所达到的
上海硅酸盐所在石榴石闪烁陶瓷研究中取得进展
近日,中国科学院上海硅酸盐研究所研究员李江团队通过“能带工程”和“缺陷工程”对LuAG闪烁陶瓷中浅能级缺陷的浓度和陷阱深度进行调控,设计制备的LuYAG:Pr和LuAG:Ce,Mg闪烁陶瓷的光产额分别达到24400 ph/MeV和25000 ph/MeV。据悉,这是国际范围内同类闪烁陶瓷所达到的
上海硅酸盐所在新型铽铝石榴石基磁光陶瓷研究中获进展
铽铝石榴石(Tb3Al5O12,TAG)在可见和近红外波段具有较高的光学透过率和较大的Verdet常数,被认为是用于法拉第隔离器的最理想材料之一。但由于TAG的非一致熔融特性,其晶体制备十分困难,所以一直未实现实际应用。而陶瓷的制备可以避免非一致熔融过程,使得TAG介质的优良特性得以实现。与单晶
力学所陶瓷热震尺寸极限研究获进展
材料的抗热震性是指材料在承受温度突然快速变化时抵抗破坏的能力。热震破坏现象在生活中是十分普遍的,例如冬天在玻璃杯中倒入开水,杯子因承受不了温度急剧变化而炸裂破坏。 如今,随着航空航天技术的发展,材料的服役环境变得十分恶劣,急需具有优良高温性能的高温材料。陶瓷因具有高熔点、耐腐蚀、耐磨损和高温
上海硅酸盐所中红外激光晶体研究取得进展
中红外激光(2~5μm)覆盖多个大气传输窗口及众多分子化学键吸收峰“指纹”区域,在空间光通讯、环境监测、医疗、军事等领域均有重要的应用前景。产生中红外激光的技术众多,其中基于直接泵浦稀土掺杂晶体的中红外激光技术,具有结构简单、可连续输出、光束质量高等优点。直接泵浦铒离子(Er3+)掺杂激光晶体是
上海硅酸盐所钛酸锶钡薄膜高频微波性能合作研究获进展
钛酸锶钡((Ba,Sr)TiO3,简称BST)是一种非常重要的功能材料,它具有高介电常数、低介电损耗、高可调性和居里温度随组分连续可调的特性,是动态随机存储器、非制冷红外探测器以及可调微波器件等多种应用研究的优选材料之一。 最近,中国科学院上海硅酸盐研究所董显林研究员
上海硅酸盐所纳米催化非铁基类铁死亡治疗研究获进展
铁死亡是一种以铁依赖的、活性氧(ROS)水平升高、谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)失活和细胞脂质过氧化发生为特征的非凋亡性细胞死亡。当前报道的多数纳米催化铁死亡局限于铁基材料。非铁基纳米材料诱导的以ROS增加和GPX4失活的类铁死亡细胞死亡方式鲜有研究,对该方面的探索或为铁死亡治疗提供更有希望的
上海硅酸盐所锂金属电池双功能电解液设计研究获进展
与传统的石墨负极相比,锂金属负极具有高的理论比容量(3860 mAh/g)和极低的电化学电位,有望助力实现锂金属电池500 Wh/kg的能量密度目标。然而,不可逆的电极-电解质界面副反应、不可控的枝状锂生长、“死锂”积累以及过大的极化电位,导致电池安全和失效问题。匹配高镍三元正极有利于高能量密度
上海硅酸盐所纳米催化非铁基类铁死亡治疗研究获进展
铁死亡是一种以铁依赖的、活性氧(ROS)水平升高、谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)失活和细胞脂质过氧化发生为特征的非凋亡性细胞死亡。当前报道的多数纳米催化铁死亡局限于铁基材料。非铁基纳米材料诱导的以ROS增加和GPX4失活的类铁死亡细胞死亡方式鲜有研究,对该方面的探索或为铁死亡治疗提供更有希望的发展
福建物构所导电MOF薄膜器件研究获进展
电子导电金属有机框架(Electronic Conductive Metal-Organic Frameworks,EC-MOFs)材料是一类新兴的由金属离子或金属离子簇和有机配体通过配位键自组装形成的导电多孔晶态材料,是新出现的一类集多孔性、选择性与半导体特性于一体的晶体材料。因其丰富可设计的
我国ZnO基材料与器件研究获重要进展
日前,由中科院长春光机所任首席单位,中科院物理所、半导体所、福建物构所、上海光机所和中国科技大学共同承担的中国科学院知识创新工程重要方向项目“ZnO基材料、器件的相关物理问题研究” 在北京通过验收。 该项目初步解决了制约我国ZnO光电子器件发展的瓶颈问题,对提升我国在这一研究领域的国际地
上海硅酸盐所在BNT基无铅铁电陶瓷研究方面取得系列进展
铁电材料具有丰富的外场诱导相变行为和复杂的耦合效应,在能量存储及转换领域具有重要应用。目前工程上应用的主要材料是Pb(Zr,Ti)O3(PZT)体系,探索和研发新的材料体系,特别是无铅材料体系,是当前铁电材料领域研究热点和发展趋势。(Bi0.5Na0.5)TiO3(BNT)基铁电陶瓷因具有优异的
上海硅酸盐所染料敏化太阳能电池基础研究获进展
染料敏化太阳能电池(DSSC)具有成本低、无毒无污染、制造工艺条件温和、适合大面积连续化生产等优点,是当前新型太阳能电池的研究热点。具有纳米多孔结构的半导体光阳极是DSSC的核心组成部分,采用有序、多功能的新型纳米结构替代传统由纳米颗粒构成的无序光阳极,是DSSC基础研究领域的前
上海硅酸盐所研制出新型柔性防水导电耐火纸
中国科学院上海硅酸盐研究所研制出新型羟基磷灰石超长纳米线基柔性防水导电耐火纸。新型羟基磷灰石超长纳米线基柔性防水导电耐火纸的制备和性能测试:(a)制备过程;(b) 新型柔性防水导电耐火纸即使在水下也可稳定工作,连接的小灯可持续发光;(c, d) 新型柔性防水导电耐火纸的除冰过程: (c) 未