电荷转移解离质谱法 (CTD-MS) 已被证明可在气相中诱导生物离子的高能碎裂,并提供类似于极紫外光解离 (XUVPD) 的碎裂光谱。迄今为止,CTD 通常使用动能介于 4-10 keV 之间的氦阳离子来引发自由基导向的分析物碎裂。然而,作为一种试剂,氦气最近已被列为一种越来越稀缺和昂贵的关键矿物,因此本研究探索了使用更便宜、更易获得的试剂气体的潜力。使用各种 CTD 试剂气体(包括氦气、氢气、氧气、氮气、氩气和实验室空气)对聚合度为 4 的模型肽缓激肽和模型寡糖 k-角叉菜胶进行碎裂。CTD 结果还与低能碰撞诱导解离 (LE-CID) 进行了对比,后者在同一个 3D 离子阱上收集。使用恒定的试剂离子通量和动能,所有五种替代试剂气体都产生了与 He-CTD 相比非常一致的序列覆盖率和碎裂效率,这表明试剂气体的电离能对生物离子的活化影响可以忽略不计。所有气体的 CTD 效率范围为缓激肽的 11-13% 和 k -角叉菜胶的 7-8%。在这些狭窄的范围内,缓激肽的 CTnoD 峰的丰度和缓激肽的 CTD 碎裂效率都与 CTD 试剂气体的电离能相关,这表明共振电荷转移在该肽的活化中起的作用很小。缓激肽和 k-角叉菜胶的大部分激发能来自电子停止机制,该机制由试剂阳离子与生物离子最高占据分子轨道 (HOMO) 中的电子之间的长程相互作用描述。CTD 光谱没有提供任何证据表明生物离子与氢气、氧气和氮气等反应性更强的气体之间存在共价结合产物,这意味着试剂离子的高动能使它们无法进行共价反应。这项工作表明,任何测试的替代试剂气体都是未来 CTD-MS 实验的可行选择。© 2021 Elsevier BV 保留所有权利。
摘要:深度学习是一种强大的算法,适用于计算机视觉和自然语言处理等机器学习应用。然而,这些神经网络的训练受到我们当前 CPU 和 GPU 的传统冯·诺依曼架构的限制,这会导致大量能耗。在本次演讲中,我将分享我们在离子电化学突触方面的工作,我们可以通过在有源设备层上电化学插入/提取掺杂离子来确定性地控制其电导率。质子的能量消耗非常低,与大脑中的生物突触相当,而镁离子则具有更好的稳定性,无需封装。建模结果表明,为了实现这些设备的快速 (ns)、低能量 (< fJ) 和低电压 (1V) 性能,我们必须实现理想的材料特性,例如离子电导率和界面电荷转移动力学。我们的研究结果为开发具有高产量和一致性的大脑启发式硬件提供了途径,与当前的计算架构相比,该硬件的能耗要低得多。
采用弱酸性电解液并采用 Zn 2+ /H + 双离子存储机制的水系锌离子电池在实现可与非水系锂离子电池媲美的高能量密度方面表现出巨大潜力。这项研究表明,水合碱离子调节碱金属插层钒酸盐层状化合物的形成。在各种钒酸盐材料中,锂插层钒酸盐具有最大的层间距和最无序的局部结构,在 0.05 A g -1 的 Zn 2+ /H + 双离子存储下表现出最大的存储容量 308 mAh g -1,并且原位 X 射线衍射和非原位 X 射线全散射和对分布函数分析证明了它具有改善的电荷转移和传输动力学和循环性能。我们的研究为设计用于高容量水系电池的层状钒酸盐材料提供了新的见解。
在供应器型有机光电器件中,例如有机太阳能电池(OPV)和Expiplex型有机光二极管(EOLED),电荷转移(CT)机制是导致库仑绑定的电荷对(Geginate对(Geginate Pair)的主要过程,它们要么将其分散到自由载体中,要么将其降低到自由载体或放松身心。广泛的理论和实验工作以Onsager计算为基础,以确定初始电子孔距离,并研究电场对Geminate对分离和自由载体的产生的影响。在这里,我们讨论了Reveres Onsager过程,随着E-H距离的降低,场诱导蓝色光谱移动。求解场效应库仑势能方程,我们能够解释观察到的蓝色光谱移位并确定设备结构中的E-H距离,库仑势能和电场分布。该过程提供了对捐赠者接口处的外部重组的基本理解。
为了表征有机sem iConductor中的内在电荷传输过程,必须最小化外部效应(例如接触电阻,非理想的污染物和外部污染物)的外在效应的影响。[1–3]半导体介电界面对于电荷传输至关重要,因为陷阱和表面粗糙可以阻止有效的电荷转移。[4,5]虽然表面粗糙度易于表征,例如,使用原子力显微镜(AFM)及其来源很容易识别,但[6]对于电活动陷阱而言,这是高度无琐的。此类陷阱通常与有机场效应晶体管(OFET)中使用的介电的影响有关,因为介电常数和其他内在特性会影响电荷转运。[4,5,7-10]为了减少半导体 - 二元界面处的捕获(例如,水和其他固有或外在陷阱),典型的是,表面是由于使用自组装单层(SAMS)而被钝化的。[11]最近还用本质上惰性的六角硼(H-BN)用作介电,其目标是实现无陷阱界面。[12–14]
摘要:全固态电池(ASSB)的实际应用需要在低压下可靠运行,这仍然是一个重大挑战。在这项工作中,我们研究了由不同粒径固态电解质(SSE)组成的正极复合微结构的作用。由 LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2(NCM811)和细颗粒 Li 6 PS 5 Cl(LPSC)制成的复合材料在 NCM811 颗粒表面显示出更均匀的 SSE 分布,确保了紧密接触。此外,该复合材料的曲折度降低,从而增强了锂离子传导。这些微观结构优势可显着降低电荷转移电阻,有助于抑制低压条件下循环过程中的机械变形和电化学降解。因此,细 LPSC 正极复合材料在 2 MPa 的中等电堆压力下表现出增强的循环稳定性,优于粗 LPSC。我们的发现证实了微结构设计在实现低压条件下高性能 ASSB 运行中的重要作用。
最近的研究表明,在有机太阳能电池 (OSC) 中可以实现高效的自由载流子 (FC) 生成,且电压损失很小;然而,支持这一现象的光物理原理仍不清楚。在此,我们研究了最先进的 OSC 中 FC 生成的机制,该 OSC 由 PM6 和 Y6 分别作为电子供体和受体组成,其中最低激发单重态和电荷转移态之间的能量偏移小至 ~0.12 eV。我们使用瞬态吸收光谱来追踪由供体/受体界面产生的电子-空穴对引起的电吸收的时间演变。空穴从 Y6 转移到 PM6 后,我们观察到在皮秒时间尺度上缓慢但有效的空间电荷解离。基于温度依赖性测量,我们发现这种缓慢但有效的 FC 生成是由电荷通过在界面附近产生的能量级联向下能量弛豫驱动的。我们在此为非常热门的 PM6/Y6 混合系统中 FC 生成机制提供直接的实验证据。
1。物质中的电子激发在各种物理现象中起关键作用,包括光吸收和运输。这些激发的特征受宿主材料的强烈影响。激子是绑定的电子 - 孔对,在过去十年中出现的低维半导体中表现出出色且异常强的电子 - 孔结合。1当彼此堆叠两个原子薄的半导体时,两层之间的原子比对可以表现出周期性的变化,从而导致一种新型的平面超级晶格,称为Moire Super晶格。Moire ́结构最近引起了极大的关注2-12,其中包括由于Moire的电势,2个Interlayer,5、6和内部电荷电荷转移而引起的空间限制。9此外,Moire的电子特性́晶格可以通过频带比对和层之间的扭曲角度调节,从而使Moire ́结构具有巨大的希望,是在未来十个十年中探测电子和光子量子现象的令人兴奋的平台。12
本评论文章提供了利用非富勒烯受体(NFAS)的有机太阳能电池(OSC)的摘要,重点是二基吡咯吡咯(DPP),萘二酰亚胺(NDI)和二二酰亚胺 - 二酰亚胺(PDI)以及挑战。它强调了PDI,NDI和DPP的表征,尤其是它们的光学,结构和热性能。本文研究了取代基对NFA的分子和电子特性的影响,包括它们对光学,电,溶解性和分子间相互作用特性的影响。在提高NFA在有机半导体开关中的效率方面的进展,功率转换效率超过13%。还考虑了该领域进步的未来前景。该研究探讨了各种取代基对NDI衍生物(如五氟苯基,二苯基甲基甲基,2-硝基苯基,IPRP-NDI,DPM-NDI,dPM-NDI,NO2-NDI)等NDI衍生物的分子结构,光伏性能的影响。这些取代基会影响NDI衍生物的电导率,电子迁移率,氧化还原活性和聚集行为。评论强调了调整NFA中分子和电子特性的重要性,重点是PDI及其衍生物的核心结构。在各种位置(包括海湾和酰亚胺位点)的不同取代基会影响溶解度,聚集趋势,能级,电荷转移和分子堆积。基于DPP的NFA的光伏特性突出显示,达到了高达13%的功率转换效率。提供了详细说明各种DPP衍生物的表,展示了它们独特的吸收特性,PCE和电子迁移率。Hammett的研究被提及证明了电子撤回组对光伏效率的有利影响。本文还讨论了优化固态超分子相互作用中电荷转运和分子形状的重要性。BT与NFA的融合在减少带隙和增强分子内电荷转移方面的潜力进行了检查,从而改善了光伏性能。对这些衍生物的有条理研究被提倡以推进分子体系结构。
摘要 有机-金属和有机-有机界面几乎决定了所有有机光电应用的功能,能级排列对器件性能尤为重要。通常,能级排列仅通过金属功函数和有机材料的电离能和电子亲和力来估计。然而,各种界面效应,如推回、镜像力(也称为屏蔽)、电子极化或电荷转移都会影响能级排列。我们对 Ag(111) 上的铜-十六氟酞菁 (F 16 CuPc) 和钛氧基酞菁 (TiOPc) 薄膜进行 X 射线和紫外光电子能谱 (XPS 和 UPS) 测量,并使用 TiOPc 双层将 F 16 CuPc 层与金属基底分离。即使对于我们结构上表征良好的模型界面以及通过逐步制备真空升华样品,精确分配真空能级和能级偏移仍然具有挑战性。尽管如此,我们的结果为有机-金属和有机-有机界面的 XPS 和 UPS 数据的解释提供了指导。