美开发出“沙基锂离子电池”让手机告别一天一充
美国加州大学河滨分校的科学家日前开发出一种新型锂离子电池,其性能和使用寿命比普通锂离子电池高出三倍以上。更让人称奇的是,制造这种电池所需的主要原料既不是什么“高大上”的石墨烯,也不是什么稀有珍贵的化合物,而是普通得不能再普通的沙子。研究人员称,新技术有望打破目前智能手机等电子产品所面临的电池瓶颈,让一天一充成为历史。相关论文发表在《自然·科学报告》杂志上。 物理学家组织网7月9日(北京时间)报道称,发明这种电池的是一位名叫扎卡里·费沃斯的年轻人,正在加州大学河滨分校攻读研究生。费沃斯称,他是半年前在加州圣克莱门特的一处海滩边冲浪时,萌生用沙子制造电池这一灵感的。他的主要研究方向是为个人电子产品和电动汽车开发出性能更好的锂离子电池,当时正在为新型电池寻找理想的阳极材料。 目前绝大多数的锂离子电池都采用石墨作为阳极,但是随着科技的进步,石墨作为阳极的潜能几乎已经被开发殆尽。不少科学家都开始寻找更好的替代材料,其中纳米尺度的硅......阅读全文
碳纳米晶体管性能首次超越硅晶体管
据美国威斯康星大学麦迪逊分校官网近日报道,该校材料学家成功研制的1英寸大小碳纳米晶体管,首次在性能上超越硅晶体管和砷化镓晶体管。这一突破是碳纳米管发展的重大里程碑,将引领碳纳米管在逻辑电路、高速无线通讯和其他半导体电子器件等技术领域大展宏图。 碳纳米管管壁只有一个原子厚,是最好的导电材料之一,
晶圆制备——如何从沙子到wafer?(一)
我们所讲的半导体制造,它的载体一定是晶圆(Wafer),这个东西是怎么来的?我们今天就来好好讲讲。 前面讲N-Si和P-Si掺杂的时候讲过了,我们的Si一定都是单晶晶格的,而掺杂的原子必须跑到它的晶格上与Si形成共用电子对的共价键后多出电子或空穴而参与导电,如果我们用了多晶或者非晶,这
晶圆制备——如何从沙子到wafer?(二)
1. 多晶硅提纯: 先是沙子(SiO2)与碳在高温下(2000C)置换反应,生成硅和CO2。此时的硅为冶金级别的(MGS: Metallic Grade Silicon),也就是粗制的多晶硅。 然后再用MGS的硅与HCl在300C下反应生成TCS(SiHCl3),然后经过过滤和冷凝可
晶圆制备——如何从沙子到wafer?(三)
4. 抛光(Lapping):因为刚刚切下来的wafer,表面一定有很多损伤,而且表面粗糙,所以这一步类似CMP功效用slurry去磨平,所以我们的wafer有时候也叫polish wafer。 5. 湿法蚀刻(wet etch):因为刚才的抛光还是机械的磨平,所以还是无法完全去除损伤
化学所锂电池硅基负极研究取得进展
在实现碳达峰和碳中和目标的背景下,开发高能量密度、长寿命的锂离子电池至关重要。相较于传统石墨负极,具有更高理论比容量的硅基材料被认为是颇有前景的锂离子电池负极材料。然而,硅基负极在充放电时存在较大的体积变化,并伴随有材料结构粉化和电极/电解质间的界面副反应,限制了其循环寿命。因此,优化硅基材料的结构
化学所锂电池硅基负极研究取得进展
在实现碳达峰和碳中和目标的背景下,开发高能量密度、长寿命的锂离子电池至关重要。相较于传统石墨负极,具有更高理论比容量的硅基材料被认为是颇有前景的锂离子电池负极材料。然而,硅基负极在充放电时存在较大的体积变化,并伴随有材料结构粉化和电极/电解质间的界面副反应,限制了其循环寿命。因此,优化硅基材料的结构
单晶硅太阳能电池的性能特点
单晶硅太阳能电池转换效率最高,技术也最为成熟。在实验室里最高的转换效率为24.7%(理论最高光电转化效率为25%),规模生产时的效率为18%(截至2011年)。在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位,但由于单晶硅成本价格高,大幅度降低其成本很困难,为了节省硅材料,发展了多品硅薄膜和非晶硅薄膜作为单晶
单晶硅太阳能电池的测试条件
(1)由于太阳能组件的输出功率取决于太阳辐照度和太阳能电池温度等因素,因此太阳能电池组件的测量在标准条件下(STC)进行,标准条件定义为: 大气质量AM1.5, 光照强度1000W/m2,温度25℃。(2)在该条件下,太阳能电池组件所输出的最大功率称为峰值功率,在很多情况下,组件的峰值功率通常用太阳
多晶硅太阳能电池的性能特点
多晶硅太阳能电池一般采用低等级的半导体多晶硅,或者专门为太阳能电池使用而生产的铸造多晶硅等材料。与单晶硅太阳能电池相比,多晶硅太阳能电池成本较低,而且转换效率与单晶硅太阳能电池比较接近,它是太阳能电池的主要产品之一。多晶硅太阳能电池硅片制造成本低,组件效率高,规模生产时的效率已达18%左右。多晶硅太
高效晶体硅太阳能电池研究有突破
经过在8月初的论证,中科院微电子研究所在基于下转换原理的高效晶体硅太阳能电池研究中取得进展。 世界光伏新能源产业近几年飞速发展,晶体硅光伏电池仍处于主流地位,占据78%的市场份额。据业界预测,未来10至15年之内晶体硅光伏电池仍将占据市场主导地位。晶体硅电池的理论极限效率为31
俄美研制新材料太阳能电池,或能取代硅基电池
硅基太阳能电池从20世纪中叶研发到现在也有几十年了,这几十年中,关于太阳能发电领域一直也没有什么革命性的突破。硅基电池虽然非常流行,但是其技术缺陷也十分明显,比如制作耗能、成本高,电池脆弱、重量大等等。而这些问题都将被解决,因为俄美联合推出了新材料。 俄罗斯莫斯科钢铁合金学院和美国德克萨斯大学
纳米硅羟基磷灰石分离富集2火焰原子吸收法(一)
摘 要:提出了纳米硅羟基磷灰石(Si2HAP) 分离富集,火焰原子吸收光谱法( FAAS)测定水样中痕量铅的新方法。考察了铅在纳米Si2HAP 上的吸附动力学、最佳酸度和吸附容量。实验结果表明:在最佳实验条件下,纳米Si2HAP 能定量、快速地吸附水中的痕量Pb2 + ,其静态吸附容量
纳米硅羟基磷灰石分离富集2火焰原子吸收法(二)
2. 4 洗脱时间和温度的选择 实验用5 mL 0. 01 mol/ L EDTA2Ca 作为洗脱剂,恒温水浴振荡,分别考察了振荡时间为1 、3 、5 、7 、10 、15 和20 min 时的洗脱效果,结果表明振荡时间为5 min 时,Pb2 +的洗脱率达到99 %以上且不再变化,
碳纳米管将取代硅成为处理器芯片材料
至少过去的五十年时间我们全部的计算机、游戏机、智能手机、汽车、媒体播放器甚至是闹钟的处理器核心都是由硅组成的。但是科学家和研究人员现在认为硅晶体处理器即将达到它们的极限。IBM公司的科学家们似乎已经找到了一种真实的方式抛开硅晶体而转向碳纳米管。 碳纳米管未来将取代硅成为处理
《物理化学杂志C》:硅纳米管储氢率或高于碳纳米管
实施氢能运输的技术关键是安全、高效和简洁。根据美国能源部(DOE)CAR课题组的研究,如果要让该技术成为现实,现有的储氢材料系统应该在室温下提供6%的储氢质量密度。当前,储氢方式的研究被认为是解决该问题的最有效途径。世界各国的研究小组都在寻找和试验多种材料,这些材料能够更加简易、可靠并且安全的吸收和
湖南首例沙子岭猪克隆猪在湘潭诞生
近日,湖南省首例体细胞克隆沙子岭猪在湘潭县兴龙畜牧业公司诞生。图为湖南首例沙子岭猪克隆猪。受访者 供图据介绍,为保护沙子岭猪遗传资源,由湘潭市家畜育种站牵头,依托中国工程院院士、中国科学院亚热带农业生态研究所首席研究员印遇龙科研团队,以及岳麓山实验室、湖南农业大学、湖南省畜牧兽医研究所等单位科创平台
“毅力号”火星车发现火星上有“绿沙子”
人们公认的火星景象是肉眼所见的红色岩石和陨石坑。这正是科学家在“毅力号”火星车降落在杰泽罗陨石坑时期望看到的。在火星上有液态水、空气和磁场的时候,该陨石坑曾是一个湖泊,是河流系统的一部分。 然而,火星车在地面上的发现却令人震惊:许多岩石不是预期的沉积岩(被河流冲刷并堆积在湖底),而是火成岩。具体
纳米石英粉生产工艺,物理法和化学法纳米硅区别,白色纳米二氧化硅厂家
纳米石英粉生产工艺,物理法和化学法纳米硅区别,白色纳米二氧化硅厂家一、纳米石英粉生产工艺步骤;纳米石英粉是使用99.99%高纯度石英进行粉碎研磨制成,步骤为:原矿→清洗→磁选→破碎→粉碎→磁选→研磨→水磁选→分级→磁选→烘干→成品此工艺确保原矿中铁含量低,填充不变色不发阴。二、物理法和化学法纳米硅粉
蚀刻图案能大幅降低太阳能电池硅用量
高纯度的硅占据了传统太阳能电池阵列总成本的40%,因此研究人员长久以来一直在寻找可最大化太阳能电池输出功率,同时降低硅用量的途径。现在,麻省理工学院(MIT)的研究团队找到了一种可降低硅厚度的新途径,可在保持电池高效的基础上,最高变薄90%,从而降低薄膜太阳能电池的制造成本。相关
32.5%!钙钛矿/硅串联电池效率刷新纪录
据德国亥姆霍兹联合会表示,德国柏林亥姆霍兹中心(HZB)科学家称,他们生产出一种钙钛矿/硅串联太阳能电池,可将32.5%的入射太阳光转化为电能——光电效率高达32.5%,创下新的世界纪录!意大利认证机构欧洲太阳能测试装置(ESTI)测试并正式确认了这一纪录。 研究负责人史蒂夫·阿尔布雷希特领导的
硅太阳能电池制造工艺流程图
1、硅片切割,材料准备:工业制作硅电池所用的单晶硅材料,一般采用坩锅直拉法制的太阳级单晶硅棒,原始的形状为圆柱形,然后切割成方形硅片(或多晶方形硅片),硅片的边长一般为10~15cm,厚度约200~350um,电阻率约1Ω.cm的p型(全球节能环保网掺硼)。2、去除损伤层:硅片在切割过程会出现大量的
我国最大硅基薄膜太阳能电池项目投产
薄膜太阳能电池是新型高效率、高稳定性硅基薄膜太阳能电池,具有成本低、弱光响应好、能量返还期短等突出优点。6月15日,由汉能控股集团投资兴建的我国最大的汉能硅基薄膜太阳能电池项目在成都双流西航港经济开发区建成投产。这标志着我国有自主知识产权的薄膜太阳能电池量产取得重大突破,也标
非晶硅薄膜太阳能电池的性能特点
非晶硅薄膜太阳能电池成本低重量轻,便于大规模生产,有极大的潜力。非晶态硅,其原子结构不像晶体硅那样排列得有规则,而是一种不定形晶体结构的半导体。非晶硅属于直接带系材料,对阳光吸收系数高,只需要1μm厚的薄膜就可以吸收80%的阳光。非晶硅薄膜太阳能电池于1976年问世,南于硅原料不足和价格上涨,促进了
价廉无毒-纳米花朵带来电池革命
■粉红的金属硫化锗(GeS)纳米花朵 在谈到捕获太阳能量的时候,科学家们一直在考虑:有没有比进行光合作用的植物更好的模型?近日,美国北卡罗来纳州立大学的研究人员在这方面有所突破,已经“培育”出一种粉红的金属硫化锗(GeS)纳米花朵,可以用来创建下
锂电池专用纳米氧化铝
锂电池专用纳米氧化铝是根据电池,以及电池材料的性能,经过特殊的加工工艺生产出来的粒径小而均匀,纯度高,表面性能优异的纳米粉体,广泛用于各种锂电池,碱性电池,太阳能电池等以及其他电池,提高电池的储能性能,安全性能,起到节能环保的作。 技术指标: 型号VK-L30D 外观白色粉末 含量﹪99
碳纳米管能让电池变柔软
据物理学家组织网11月5日报道,美国新泽西理工学院的科学家已经开发出一种由碳纳米管制成的柔性电池,未来有望在柔性显示器和可穿戴电子设备上获得应用。 电子产品制造商现在已经制造出了柔性OLED显示器,这种开拓性的技术将让我们身边的电子产品发生根本性的改观,可以折叠的手机、平板电脑和电视正在从
大连理工硅变形诱导制造新型纳米结构研究获进展
近日,大连理工大学张振宇教授及其博士生王博、崔俊峰等承担国家自然科学基金委创新研究群体“精密制造理论与技术基础研究”在硅的变形诱导制造新型纳米结构方面取得重要进展,在《纳米通讯》(Nano Letters) 期刊发表文章。
崔屹组:冷冻电镜结合EELS实现硅负极纳米结构检测
今年诺贝尔化学奖所表彰的“锂离子电池”,可以说是目前最贴地气的诺奖技术了,您拿着的智能手机里,应该都藏着一块默默工作的锂离子电池。不过,拿到诺奖并不意味着锂离子电池已经完美无缺了,别的不说,当前智能手机每天至少要充一次电,否则就黑屏变砖,是不是很让人无奈?科学家们也一直在改进锂离子电池,希望能进
科学家在我国海岸发现会“唱歌”的沙子
新华社兰州6月17日电(记者张文静、呼涛)最新研究成果表明,我国海岸也有会“唱歌”的沙子。这是中国科学院西北生态环境资源研究院敦煌戈壁荒漠研究站屈建军研究员继在甘肃省敦煌市鸣沙山成功发现鸣沙群后的又一新发现。屈建军介绍,鸣沙又称为响沙、哨沙或音乐沙,常分布于沙漠和海滩中,而以沙漠中最为罕见。我国是有
我国创造硅太阳能电池效率新世界纪录
记者11月19日获悉,据德国哈梅林太阳能研究所(ISFH)最新认证报告显示,由我国光伏企业自主研发的硅异质结电池转换效率达26.81%,这也是目前全球硅基太阳能电池效率的最高纪录。 据了解,光伏技术向前发展的核心始终围绕着提高效率和降低度电成本展开。此次创造的硅太阳能电池转换效率世界纪录也为降