锂离子电池(LIBS),其特征是高容量,延长的寿命和环境友好性,已成为储能技术的领先选择。然而,硅(SI)作为阳极材料在电荷和放电周期期间过度的体积扩张引起了重大挑战,从而导致结构性损害和性能降解。在这项研究中,我们使用球铣削技术研究并成功合成了Si/Super P:石墨烯复合材料,以检查碳含量比对材料稳定性和特定能力的影响。实验结果表明,SI/30%Super P:50%石墨烯复合材料表明,电化学性能最高(初始特异性能力为1500 mAh.g -1),在100个循环后保持稳定的特异性能力(库仑效率> 90%),并且能够以高电流率(10C)保持快速电荷率。这项研究强调了将导电超级P碳与石墨烯集成的重要性,石墨烯会形成一个导电网络,从而增强了LI +运输,并在充电和放电过程中降低了内部电阻。Si/C(石墨烯和超级P碳)复合材料与超级P碳和石墨烯的组合结合在一起,不仅提供了一种有效的解决方案来减轻SI体积扩展,而且还扩展了SI在LIBS商业阳极材料中的应用潜力,并承诺在现代电池技术中具有突破性的突破。
已用于机械响应变色聚合物[8–10],而电子转移机制已被用于制造电致发光机器人皮肤。[11] 具有应力可调结构色的软材料也已开发出来,使用水凝胶基质中的定向纳米片或有机双层、聚合物渗透的光子晶体和液晶系统。[4,5,12] 尽管概念验证材料和设备已经成功展示,但目前这些材料在自主和节能的块体设备中的利用受到以下因素的阻碍:诱导颜色变化所需的高能量输入、速度慢、不可逆性以及扩大合成和制造工艺的挑战。与人造设备相比,鱼、鱿鱼和变色龙等动物已经进化出优雅、节能的细胞内结构,可以动态控制颜色,从而进行交流、警告、保护和伪装。 [13–17] 其中一些动物的彩虹色是由一种名为虹细胞的特殊细胞内的层状纳米结构反射光线的建设性干涉产生的。颜色和亮度的变化是通过细胞介导对这些反射结构的层状间距和方向的操控而产生的。例如,霓虹灯鱼只需使用所谓的百叶窗机制倾斜高反射率的鸟嘌呤板,就能将颜色从蓝绿色(≈ 490 纳米)变为靛蓝色(≈ 400 纳米)(图 1 A、B 和电影 S1,支持信息)。[13] 在电刺激虹细胞的驱动下,颜色变化是可逆的,而且速度超快。由于该机制依靠入射光作为动力源,并且反射光线通过建设性干涉得到加强,因此这些动物可以用最少的能量输入产生强烈、动态可调的颜色。人们还广泛探索了堆叠的薄片形式的层状结构,以便对合成材料的性质和功能进行结构控制。受软体动物壳结构的启发,粘土和无机薄片排列成珍珠层的砖和砂浆结构,可用于显著提高聚合物基复合材料的刚度和断裂韧性。[18–22] 除了机械性能外,人们还开发了具有精心设计的薄片取向的结构材料,以提高锂离子电池石墨阳极的充电速率[23],或实现受植物启发的变形结构[24]和软机器人的形状变化。[25] 与许多可以实现的组装过程相比,
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问题主机DOF 3D DOF主机/3D误差变量和收敛模式非均匀性动脉粥样硬化斑块 - 光束23529 761244 3%3%3%tranverse轴向应变,宿主 - > 3D复合cection cection cection spar - 光束89175 227675 2276739 4%25%25%25%25%25%25%的Edge Edge Ender-Ender 7 3D-3D-3D-3D-3D-3D-> - > 4560150 3% 30% Free-edge failure index, 3D -> HOST Composite notched specimen – Plate 10000 10000000 0.1% 3% Tensile peak stress, HOST -> 3D Multilayered beam – Beam 23595 63210 37% 0.4% Plastic strain, HOST -> 3D Double-swept blade – Beam 13200 203808 6% 1% Natural frequencies, HOST -> 3D Viscoelastic beam – Beam 5475 56400 10% 5% Modal loss factor, HOST -> 3D Randomly distributed RVE – Beam 13642 31524 43% 2% Local shear strain, HOST -> 3D Lattice structure – Beam 13584 617580 2% 1% Displacement, HOST -> 3D Three-point bending of a sandwich beam – Beam 14229 201504 1% 0% Transverse stress, HOST -> 3D Low-velocity impact on a bi-metallic plate – Plate 10659 856251 1% 16% Plastic strain, 3D -> HOST Large deflections in asymmetric cross-ply beams – Beam 5124 573675 1% 7% Shear stress, HOST -> 3D Disbonding in sandwich beams – Beam 41160 171888 24% 1% Peak load, HOST -> 3D Curing of a composite part –梁16569 599571 3%0%弹簧斜角,3D->主机
激光粉末床熔合是一项新兴的工业技术,尤其适用于金属和聚合物应用。然而,由于氧化物陶瓷的抗热震性低、致密化程度低以及在可见光或近红外范围内的光吸收率低,将其应用于氧化物陶瓷仍然具有挑战性。在本文中,给出了一种增加粉末吸收率和减少激光加工氧化铝零件过程中开裂的解决方案。这是通过在喷雾干燥的氧化铝颗粒中使用均匀分散和还原的二氧化钛添加剂(TiO 2 − x)来实现的,从而导致在粉末床熔合过程中形成具有改善的热震行为的钛酸铝。评估了不同还原温度对这些颗粒的粉末床密度、流动性、光吸收和晶粒生长的影响。使用含有 50 mol% (43.4 vol%) TiO 2 − x 的粉末可以制造出密度为 96.5%、抗压强度为 346.6 MPa 和杨氏模量为 90.2 GPa 的裂纹减少的零件。
图3。径向极化的QD激光是从杂种W TM -SLR纳米腔实现的。(a)在线性尺度上针对不同输入泵脉冲能的正常检测角度收集的发射光谱。插图:输出发射强度是对数字尺度上输入泵脉冲能量的函数。(b)激光发射光束的远场图案。白色箭头显示输出激光模式的极化方向。(c)在选定的极化方向下的光束轮廓。白色箭头在检测器前显示线性偏振器的偏振方向。(d)在p偏振光下的小波vector上模拟带结构。黑色圆圈指示k x = 0的w tm -slr模式。红色圆圈表示在非零K x处的W TM -SLR边带。(E)在W TM -SLR边带处模拟电场(| E | 2,单位为V 2 /M 2)。在模拟中将入射光E 0的电场设置为1 V/m。
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