每种电池技术都具有内在的优势和缺点:例如镍 - 金属氢化物电池提供相对较高的特定能量和功率以及安全性,使它们成为混合动力汽车的首选功能,而水性有机流动电池(AORFB)则具有可持续性和简单的活性材料的简单更换,以及独立的能源和电源,使其对固定的能量存储非常有吸引力。[1]在本演讲中,一种新的电池技术通过使用氧化还原介导的反应融合了上述电池技术,从本质上描述了每种独立技术的主要特征;例如实心材料的高能量密度,易于可回收性和能量和功率的独立可伸缩性(图1A)。[2]为此,Ni(OH)2和MHS限制在AORFB的正和负储层中,该储层采用了苯烷钾的碱性溶液,并混合了2,6-二羟基羟基酮酮和7,8-二羟基苯二醇和7,8-二羟基苯二醇和阳离子的混合物。基于储层的能力达到128 WHL -1的能量密度,留出了足够的改进空间,直至378 WHL的理论极限 -
图 1 在经典计算机上使用不同的轨道基组初始化为不同自旋多重性的 LiH 和 TiH 双原子分子的预测 CCSD 键解离曲线。预测的 TiH 基态配置会根据所选的轨道基组而变化。基态配置用实心标记表示,而较高能量配置用空心标记表示。
我们是储氢领域的先驱,采用安全、紧凑且可持续的金属氢化物固态技术。该系统可实现较长的存储寿命,性能优于其他储氢技术,可用于储存来自可再生资源的绿色氢气
金属间金属氢化物是储氢应用的关键材料,然而,仍然需要具有更大储氢容量的金属氢化物。根据 Switendick-Westlake 标准,在金属氢化物中,体积储氢容量受限于可同时占据的容纳氢的间隙位点的数量,前提是最小氢化物最近邻距离约为 2.1 Å。到目前为止,违反此标准的情况很少。违反此标准的研究最深入的化合物可能是 R NiInH x 化合物(R = Ce、La、Nd)。先前对氘代物质的中子衍射研究表明存在 Ni–D∙∙∙D–Ni–D∙∙∙D–Ni 链,其 D∙∙∙D 接触异常接近,约为 1.6 Å。但尚无关于这些非典型氢化物的中子振动光谱研究报道。这里我们使用中子振动光谱 (NVS) 测量来探测 LaNiInH x ( x = 0.67, 1.6) 和 CeNiInH 1.4 中的氢动力学。当 x > 0.67 时,紧密的 H∙∙∙H 接触的存在产生了振动光谱中的两个相关特征,中心位于 ≈ 90 meV 附近,对应于同时占据相邻 R 3 Ni 四面体的配对 H 原子的振动。值得注意的是,当 x ≤ 0.67 时,这些特征在能量上与“未配对”H 原子的可比振动运动不同。为了进行比较,我们还对新表征的化学相似的 Sn 化合物 CeNiSnH、CeNiSnH 2 和 CeNiSnD 2 进行了粉末中子衍射和 NVS 测量。这些化合物也含有 R 3 Ni 四面体,但 H 占据的四面体彼此分离良好,最近的 H∙∙∙H 距离超过 2.1 Å,并且不违反 Switendick-Westlake 标准。因此,这些氢化物中不存在紧密 H∙∙∙H 接触的光谱特征。由 Elsevier BV CC_BY_4.0 发布
治疗大骨缺损仍然是没有完美解决方案的临床挑战,这主要是由于合适的骨植入物无法获得。添加性生产(AM)可吸收的多孔金属提供了无与伦比的机会,以实现对骨可能性植入物的挑战性要求。首先,可以定制这种植入物的多尺度几何形状,以模仿人骨的微体系结构和机械性能。相互联系的多孔结构还增加了表面积,以促进骨细胞的粘附和增殖。最后,它们的吸收特性是可以调节的,可以在整个骨骼愈合过程中维持植入物的结构完整性,从而确保在需要时确保舒适的负载,并在完成工作后完全分解。这种特性的组合为完整的骨再生和重塑铺平了道路。在开发理想的多孔可吸收金属植入物时,彻底表征生物降解行为,机械性能和骨再生能力很重要。我们回顾了由选择性激光熔化(SLM)生产的可吸收多孔金属的最新,重点是几何设计,材料类型,加工和后处理。后一个方面对吸收行为,由此产生的机械性能和细胞相容性的影响也将被讨论。与其坚固的惰性对应物相比,AM可吸收多孔金属(APM)显示出许多独特的特性,并具有巨大的潜力,以进一步优化其应用特异性性能,这是由于其灵活的几何设计。我们进一步强调了为将来的骨科解决方案采用AM APM时面临的挑战。
掺铒GaN(Er:GaN)由于其优于合成石榴石(如Nd:YAG)的物理特性,是固态高能激光器(HEL)新型增益介质的有希望的候选材料。Er:GaN在1.5μm区域发射,该区域对视网膜是安全的并且在空气中具有高透射率。我们报告了对通过氢化物气相外延(HVPE)技术合成的Er:GaN外延层进行的光致发光(PL)研究。HVPE生长的Er:GaN外延层的室温PL光谱在1.5μm和1.0μm波长区域分别分辨出多达11条和7条发射线,这对应于GaN中Er3+从第一(4I13/2)和第二(4I11/2)激发态到基态(4I15/2)的斯塔克能级之间的4f壳层内跃迁。这些跃迁的观测峰值位置使得我们能够构建 Er:GaN 中的详细能级。结果与基于晶体场分析的计算结果非常吻合。精确确定 4 I 11/2、4 I 13/2 和 4 I 15/5 状态下斯塔克能级的详细能级对于实现基于 Er:GaN 的 HEL 至关重要。© 2020 作者。除非另有说明,否则所有文章内容均根据知识共享署名 (CC BY) 许可证获得许可(http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)。https://doi.org/10.1063/5.0028470
能量储能和转换材料对于新的可再生清洁能源的开发和利用至关重要(Li等,2016)。氢作为一种理想的能源载体,可以运输,可储藏和可转换,有可能成为解决能源安全,资源可用性和环境兼容性的解决方案(Martin等,2020)。在环境条件下的体积密度极低(0.0899 kg m-3),以安全,有效和经济方式存储氢是一个基于氢的经济发展的巨大挑战(Schlapbach和Züttel,2001年)。与加压气体或液化氢相比,将氢存储在金属氢化物中具有确定的优势,在重量和体积密度,安全性,安全性和能量效率方面,用于移动和固定应用(Wu,2008; He et al。,2019; Ouyang等,202020202020年)。由美国能源部(DOE)制定的标准用于轻型燃料电池车的机载氢存储,包括6.5 wt%的系统重力密度和50 kg H 2 m-3的体积密度,以及其他严格的特性以及其他严格的特性,例如操作温度(<85°C),<85°C),扩展的自行车生活,快速生命,快速的Kinet,安全性,安全性,安全性,和成本。Therefore, in the last decade tremendous efforts have been devoted to the research and development of light metal hydrides, including MgH 2 , alanates, borohydrides, amides/imides, which hold sufficiently high hydrogen capacity ( Orimo et al., 2007; Hansen et al., 2016; Yu et al., 2017; Liu et al., 2018; Schneemann et al., 2018; Zhou等人,2019年;ding等。Zeng等。Zeng等。这本特殊的基于金属氢化物的能量储能和转化材料的重点是轻质金属氢化物的合成,催化剂开发和纳米结构(MGH 2,ALH 3,NAALH 4和LIBH 4)作为氢存储介质。对这一特刊的八项贡献强调,金属氢化物是有希望的高密度氢存储的候选者。催化剂证明有效地减少了基于MG的材料中氢气和解吸的反应能屏障。报告了Co-Ni纳米催化剂的催化活性,具有不同的组成和形态,用于MGH 2的氢储存反应。CO部分替换Ni引起了形态学从球形到板的变化,发现对催化活性的影响较小,这可能是由于表面接触降低所致。prepared Ni and TiO 2 co-anchored on reduced graphene oxide [(Ni- TiO 2 )@rGO], which showed superior catalytic effects on the hydrogen desorption, as evidenced by the release of 1.47 wt% H 2 by MgH 2 within 120 min at 225 ◦ C. Wang and Deng ameliorated the performance of MgH 2 by using a core-shell Co@N-rich carbon (CoNC) based催化剂。在他们的工作中,MGH 2-5 wt%conco复合材料在325°C中释放了高达H 2的6.58 wt%。
正如 Edwards 等人 [1] 所记录的,LACC 以前的学生也证实,阻碍这些材料利用的一个障碍是它们倾向于分解成更稳定的 Cu 8 HL 6 一氢化物碎片,尤其是在暴露于荧光和/或酸性条件下时。然而,LACC 的学生还证实,更大的结构可以通过添加氢来再生。这一关键观察结果,即簇分解可以逆转,支持了铜氢化物簇可用作储氢材料的前提。