新“皮肤”可镇住金属电极表面“乱象”
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/499640.shtm化学电池的电解液里包括溶剂、溶质等原料。如果一块电池的金属电极表面受不到好的保护,电解液会在充放电过程中持续分解,同时表面还会生长出枝晶,这些小到往往需借助显微镜观察且像针一样的“小树枝”,会穿刺电池隔膜使电池短路,导致电池失效。研究者一直在寻找保护金属电极表面的好方法,以提高电池的循环寿命和整体性能。湖南大学教授鲁兵安团队和中山大学教授王成新团队联合,开发了一种模仿人体皮肤的金属电极皮肤(metal electrode skin,MES),它可以很好地稳定金属界面。4月21日,这一成果发表在《自然-通讯》(Nature Communications)上,鲁兵安和王成新为通讯作者,湖南大学物理与微电子科学学院博士生丁红波为第一作者。从人体皮肤中获得灵感金属阳极是高能量密度电池的理想阳极材料,但它显示出极高的反应性,......阅读全文
AFM膜表面污染程度研究
膜表面污染程度研究在研究膜的污染状况前,先看看AFM 在其中的作用。AFM 可以通过测量悬臂的弯曲程度来测量膜表面与探针针尖之间的相互作用力。假设将针尖的硅/二氧化硅取而代之,换以一球形颗粒附着在悬臂上,测量其与膜表面之间的作用力,便可知其在膜上的粘附程度,从而预见膜表面的污染状况,这种技术称为“胶
ChemStarTM助力表面结构特征研究
康塔仪器新一代全自动动态化学吸附和反应活性分析仪ChemStarTM助力催化剂和化学反应活性物质的表面结构特征!该化学吸附仪提供先进的测试分析性能和卓越的安全性能,满足您科研的所有需求。 ChemStarTM是集脉冲化学吸附和程序升温技术功能于一体的全自动动态化学吸附仪,该仪器可进行催化剂和化学反应
锂金属电池运输时的包装限制
锂金属电池UN30090含有较高的能量密度和危险性,运输包装的限制也较锂离子电池更严格,包装的重量要求也较小。 锂金属电池的大小是以电池中金属锂的含量加以区分,规定视较小容量的锂金属电池为:金属锂含量不超过1g的锂金属或锂合金电池;或金属锂含量不超过2g的锂金属或锂合金电池组;或包装件内同时含
锂金属电池的基本信息介绍
锂金属电池又称为一次性的锂电池UN3090(这与可重复充电的所谓二次锂离子电池的区别),它是由锂金属作电极通过对金属锂的腐蚀或氧化产生电能,与其它干电池一样使用完就报废,不能充电。 锂金属电池的电极使用的金属锂,电能量极高,远大于其它材料制造的干电池,这为需要长久供电的设备提供充足的电能,如照
为什么晶圆表面需要做金属元素分析?
硅片加工过程中会带来各种金属杂质沾污,进而导致后道器件的失效,轻金属(Na、Mg、Al、K、Ca等)会导致器件击穿电压降低,重金属(Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn等)会导致器件寿命降低。因此,硅片作为器件的原材料,其表面金属含量会直接影响器件的合格率。特定的污染问题可导致半导体器件不同的缺陷
解析:过渡金属氧化物的表面氧还原活性
背景 氧还原反应(ORR)是燃料电池性能的关键瓶颈之一。到目前为止,该反应的最活跃、最稳定的电催化剂是铂族金属元素。而过渡金属氧化物(TMO)是一类在氧化条件下实现运行稳定性的替代材料。不幸的是,人们通常发现TMO的活性远不如Pt。 研究的问题 本文确定了为什么很难找到具有高ORR活性的T
测量金属表面涂层接触角及滚动角
设备配置:SDC-350 整体倾斜接触角测量仪测量方案:拟合方法 微分椭圆法(金属表面基本均为超疏水,在倾斜时表面液滴形状发生明显的变形,这个时候液滴为不规则的图像,如下图所示左边与右边有明显的差距,这个时候LY方程式没办法对液滴进行拟合计算,微分椭圆法是我司针对此类情况下的液滴专门研发设计的,并且
大连化物所在水系锌金属电池电解液研究方面取得新进展
近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员王二东团队在水系锌金属电池电解液研究方面取得新进展。团队提出了双相电解液策略,有效抑制了锌金属负极的枝晶生长和析氢反应,实现了锌金属电池的长寿命运行。相关成果发表在《美国化学会能源快报》上。电池电解液是介于电池正极和负极之间的媒介物质,被喻为电池的“血液”,是
研究提出高比能锂金属电池增强催化和电解液新思路
近日,西安交大材料学院宋江选教授团队在高比能二次电池关键材料研究中,针对锂金属电池界面稳定性差、锂枝晶生长严重以及体相离子传输缓慢等问题,分别提出了电荷分离COF中间层增强阴离子选择性催化界面的新策略和无氟类胶束电解液设计的新思路,相关研究成果分别以《通过电荷分离COF中间层增强阴离子选择性催化作用
金属氧化物/晶体硅异质结太阳能电池研究获进展
太阳能光伏发电是推动“碳达峰,碳中和”的重要力量。以非晶硅和晶体硅(a-Si:H/c-Si)构建的异质结(SHJ)太阳能电池近年来不断取得进展。然而,SHJ电池中的a-Si:H薄膜会带来较严重的寄生光吸收,并且设备和工艺成本较高。采用宽带隙过渡金属氧化物(TMO)替代a-Si:H在减少寄生光吸收
研究提出高比能锂金属电池增强催化和电解液新思路
近日,西安交大材料学院宋江选教授团队在高比能二次电池关键材料研究中,针对锂金属电池界面稳定性差、锂枝晶生长严重以及体相离子传输缓慢等问题,分别提出了电荷分离COF中间层增强阴离子选择性催化界面的新策略和无氟类胶束电解液设计的新思路,相关研究成果分别以《通过电荷分离COF中间层增强阴离子选择性催化
金属所高性能锂硫电池用多组元复合电极材料研究获进展
硫作为正极材料,具有较高的理论比容量(比现有商用正极材料的容量高出一个数量级),同时还具有成本低廉、储量丰富和环境友好等优点,因而锂硫电池被认为是电化学储能中最有前景的新一代电池之一。但是锂硫电池在走向实际应用过程中,仍有许多问题亟待解决,如硫和放电产物硫化锂的低电导率、在充放电过程中形成的可溶
金属空气电池研究获进展-莫来石首次用作氧还原催化剂
金属空气电池因其原材料丰富、能量密度高、轻便、安全环保等优点,被称为21世纪最具开发前景的绿色能源之一。寻找高性价比的氧还原催化剂是开发金属空气电池的关键难题,也是制约金属空气电池在电动汽车等领域广泛应用的“瓶颈”。 日前,南开大学王卫超教授、美国休斯敦大学姚彦教授联合研究团队,成功将锰基莫来
金属所高性能全钒液流电池储能技术研究获进展
全钒液流电池储能技术通过不同价态的金属钒离子相互转化实现电能的存储与释放,具有本质安全、设计灵活、成熟度高的特点。该技术是双碳战略下国家电力系统长时储能领域首选的电化学储能技术路线。“新一代100MW级全钒液流电池储能技术及应用示范”作为国家十四五重点研发计划支持项目,对高性能全钒液流电池储能系
金属表面有机分子对称性破缺诱导选择性功能化研究突破
近年来,将第一性原理计算与扫描隧道显微镜(STM)和原子力显微镜(AFM)实验相结合已成为在原子、分子层次研究表面物理和化学过程的强有力手段,在实现小分子甚至单原子级别的操纵和表面化学反应的基础上,可以进一步研究原子尺度下的新奇物理化学性质。 表面合成是近年来备受关注的一种合成方法。利用金属单
物理所等在石墨烯表面碱金属吸附与相互作用研究中获进展
研究和理解固体表面上原子或分子间的相互作用是表面物理领域的基本科学问题之一,由此控制它们的自组装结构对发展纳米器件具有重要的意义。吸附在固体表面的原子或分子可以通过衬底的电子散射或者弹性扭曲而发生间接相互作用,这种衬底调制的长程原子或分子间相互作用在原子和分子自组装中扮演着重要的角色。之前的实验
大化所金属表面解离吸附动力学理论研究取得新进展
近日,大连化物所分子反应动力学国家重点实验室在分子表面散射动力学理论研究上获得新进展。由该实验室傅碧娜副研究员、张东辉研究员等撰写的论文“First-principles quantum dynamical theory for the dissociative chemisorption of
大连化物所金属表面解离吸附动力学理论研究取得新进展
近日,中国科学院大连化学物理研究所分子反应动力学国家重点实验室在分子表面散射动力学理论研究中获得新进展。由该实验室副研究员傅碧娜、研究员张东辉等撰写的论文First-principles quantum dynamical theory for the dissociative chemisor
Science:皮肤表面产生的羟基自由基变成有毒的化学物?
COVID-19的大流行引发了人们对室内空气质量的新兴趣。人们如今正在考虑病毒颗粒如何在室内传播,但室内环境的危害并不限于造成大流行的病原体。根据世界卫生组织(WHO)的说法,空气污染是世界上最大的环境健康威胁,但大多数人可能不会想到他们自己的身体也是问题的一部分,尤其是在他们自己的家里。 如
18650锂电池表面或者是电池锈迹修复方法及原理
深层次檫除18650锂电池表面或者是电池锈迹斑斑部分,用橡皮檫或别的保洁工具可抹除表面的锈蚀化学物质。 锂电池修复方法一原理: 长一段时间使用的锂电池的金属表层会出现相应程度的氧化,造成多种手机电池跟手机碰触欠佳,锂电池使用时间变短,而用橡皮檫或别的保洁工具可抹除表面的锈蚀化学物质,让电池与
皮肤老化的原因找到了!研究揭示人类皮肤衰老分子机制
皮肤是机体衰老过程中最先出现衰老表征的组织之一。皮肤的衰老伴随其屏障和防御功能的降低以及皮肤衰老相关疾病发病率的升高。由于皮肤的细胞组成具有高度异质性,传统技术难以精确揭示皮肤衰老过程中不同细胞类型的变化规律和分子机制。 11月25日,中国科学院动物研究所研究员刘光慧、曲静团队与中科院北京基因
研究制备出金属非金属置换式固溶体
研究置换式固溶体,可设计和优化金属材料及其他合金的性能,以满足不同的应用需求,在材料科学和工程领域具有重要意义。中国科学院过程工程研究所研究员杨军课题组用三正辛基膦 (TOP)对预先形成的铂 (Pt)纳米颗粒进行磷酸化,使得磷(P)原子能够取代处于晶体格点位置的部分Pt原子,形成Pt-P置换式固溶体
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研究置换式固溶体,可设计和优化金属材料及其他合金的性能,以满足不同的应用需求,在材料科学和工程领域具有重要意义。中国科学院过程工程研究所研究员杨军课题组用三正辛基膦 (TOP)对预先形成的铂 (Pt)纳米颗粒进行磷酸化,使得磷(P)原子能够取代处于晶体格点位置的部分Pt原子,形成Pt-P置换式固溶体
金属间电子化物表面自发水解离促进CO2甲烷化研究获进展
近日,中国科学院山西煤炭化学研究所温晓东团队联合北京大学骆明川团队,在理论-实验-数据一体化研究思路指导下,针对金属间电子化合物(IE)催化CO2甲烷化的研究取得进展。利用可再生电力驱动的CO2电还原转化为甲烷是可持续的减少对天然气依赖的方法。目前,这一过程受限于效率和耐久性不足等问题,这主要源于现
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
非对称凝胶电解质助力无枝晶金属锂电池研究获进展
具有高理论比容量、低氧化还原电位的金属锂负极,有望助力下一代高能量电池的实现。然而,液态电解液体系中金属锂负极的枝晶问题饱受诟病。枝晶生长不但能够导致锂的不可逆容量损失,还可能引发电池短路乃至爆炸。科学家们对枝晶生长机理进行了广泛研究,其中得到广泛认可的Chazalviel模型指出,枝晶成核时间
科学家在高比能锂/钠金属电池正极材料研究中取得进展
以金属锂/钠为负极的二次锂/钠金属电池,凭借负极极高的理论比容量和极低的反应电位拥有远超商业化锂离子电池的能量密度与功率密度,在电动汽车和基于绿色电网的大规模储能体系中有着广泛的应用前景。具有远超传统嵌入型正极能量密度的氟化物和硫化物转化反应正极,相比S8和O2分子型正极具有更高的振实密度以及更
金属氧化物/晶体硅异质结太阳能电池的研究获进展
太阳能光伏发电是推动“碳达峰,碳中和”的重要力量。以非晶硅和晶体硅(a-Si:H/c-Si)构建的异质结(SHJ)太阳能电池近年来不断取得进展。然而,SHJ电池中的a-Si:H薄膜会带来较严重的寄生光吸收,并且设备和工艺成本较高。采用宽带隙过渡金属氧化物(TMO)替代a-Si:H在减少寄生光吸收
金属烟囱管道OM5防腐涂料表面处理标准
①必须保证施工时手或工具能够顺利进行操作,不要有极度狭窄或死角部位。②衬里金属壳体的表面必须平整,不得有大于3mm的凹凸不平。③内外衬里的螺孔或支耳孔,其孔径需增大,增大量力衬里总厚度的2倍。且必须打磨成圆滑过渡状。④与壳体相焊的所有零部件,必须在衬里施工前焊接完毕,衬里后严禁施焊。⑤设备内部支撑环
理化所发现液态金属在石墨表面的自由塑型效应
近日,中国科学院理化技术研究所低温生物与医学研究组首次报道了液态金属可在石墨表面以任意形状稳定呈现的自由塑型效应,并实现了逆重力方式的攀爬运动,研究以封面文章形式发表于《先进材料》。此前,金属液滴因自身表面张力较大,在电解液中通常以球形方式存在,塑形能力及变形模式相对有限。 在这篇题为《石墨表