和可扩展的储能技术。[5–10] 可充电电池[11–19] 被认为是最有效的储能技术,已广泛应用于便携式电子设备、电动汽车和电网规模的储能。尽管锂离子电池在目前的电动汽车和便携式电子设备市场上占据主导地位,[20–24] 但由于成本相对较高、使用寿命有限和安全问题,它们在电网规模储能中的应用才刚刚起步。[25–30] 其他现有的可充电电池如钠硫 (Na-S)、铅酸和氧化还原液流电池已逐渐应用于电网储能,但它们遇到了需要克服的不同障碍,如图 1 所示。例如,Na-S 电池由于在高温 (≈ 350°C) 下工作而存在潜在的严重安全问题。铅酸电池的循环稳定性较差(通常少于 1000 次循环)。氧化还原液流电池的能量密度相对较低,系统成本较高。相比之下,水系充电电池由于制造简单、运行速度快、安全性好,为电网储能提供了一种替代的储能技术。[31–37] 其中,水系锰 (Mn) 电池由于具有成本低等优势,吸引了大量研究和行业关注,[38,39]
在微级量表上控制pH值可能对研究,医学和行业的应用很有用,因此代表了合成生物学和微流体的宝贵应用。提出的囊泡系统将不同的颜色转化为周围溶液中特定的pH值变化。它可以与两个轻驱动的质子泵细菌紫红质和蓝色的光吸收蛋白淡淡的蛋白质Med12一起使用,它们在脂质膜上以相反的方向定向。计算机控制的测量设备实现了一个反馈循环,以自动调整和维护所选的pH值。可以建立跨越两个单元的pH范围,从而提供时间和pH分辨率。作为一个应用示例,呈pH敏感的酶反应,在浅色控制反应进展的情况下。总而言之,使用工程蛋白质体的浅色控制的pH调节为在微级别的不同情况下(例如合成生物学应用中)打开了新的可能性,以在微层尺度上控制过程。
水氧化还原流量电池(ARFB)构成了一种有前途的电网电力储存技术,但是要实现超过1.23 V热力学水分拆分窗口,具有高库仑效率和较长寿命,这是一项挑战。pH解耦合 - 在vegoly和posolyte之间创建pH值差 - 可以扩大操作电压窗口并改善长期操作稳定性。但是,由于pH梯度引起的酸性跨界,这会惩罚效率。随着水分裂窗口的电压随pH的线性变化,而跨界通量呈指数变化,我们采用了轻度的酸性和轻度的碱性电解质,以在开放电路电压> 1.7 V处开发具有较高的圆形能源效率的细胞。
摘要:本文提出了一个实验程序,用于在高达208 bara的高架压力下生成CO 2的水性纳米泡分散。它直接设置了总体积,外部压力和温度,并且整体组成是由水纳米泡分散体恒定质量扩展到具有材料平衡的低压(例如大气压)的。脱离离子水的结果表明,纳米泡分散体中的CO 2含量随系统压力而增加。在207.8 bara处获得了最大的CO 2浓度2.3 mol/L,该浓度比207.8 Bara时CO 2的固有溶解度高42.9%。在138.9 bara时观察到最大的溶解度增强,52.8%,与固有的溶解度相比。还用基于甲酸钠的缓冲溶液测试了CO 2的水纳米泡分散体,这在208 Bara时导致CO 2的1.52 mol/L的CO 2。这比具有相同离子强度的氯化钠溶液中Co 2,0.86 mol/L的固有溶解度高77%。从实验数据的热力学分析中的一个重要观察结果是,纳米泡本身可能不是CO 2的主要存储,但是它们的存在可以提高CO 2的水相过饱和水平。这与使用纳米跟踪分析直接测量气泡性能一致,其中CO 2作为气泡的含量比CO 2的固有溶解度小得多,即使气泡数密度为10 8 ml -1,并且气泡半径大于100 nm。
糖尿病是一种多机构全身性疾病,影响了许多眼部结构,导致眼部发病率显着,并且通常会导致受影响个体的角膜和青光眼手术更频繁。我们假设在糖尿病进展中观察到的全身代谢和蛋白质组学危险会影响水幽默(AH)的组成,最终影响眼睛的前部段健康。为了识别与糖尿病进展相关的变化,我们绘制了来自II型diabetes(T2DM)患者的AH样本的代谢谱和蛋白质组。患者被归类为非糖尿病(ND或对照),非胰岛素依赖性糖尿病患者,没有疾病晚期特征(NAD-NI),胰岛素依赖性糖尿病,没有晚期特征(NAD-I)或具有晚期特征(AD)的糖尿病患者。aH样品分别通过气相色谱/质谱法和超高性能液相色谱串联质量规格评估了代谢物和蛋白质表达的变化。代谢和蛋白质组学途径分析是利用化合物分析剂4.0和Ingenuity途径分析进行的。包括14个对照,12个NAD-NI,4个NAD-I和14个AD样品进行分析。仅在糖尿病严重程度增加(即AD组)时发现了几种分支氨基酸(例如缬氨酸,亮氨酸,异亮氨酸)和脂质代谢物(例如棕榈酸酯)的水平升高。在氨基酸和脂肪酸代谢以及未折叠的蛋白质/应激反应中发现了相似的蛋白质组学趋势。这些结果代表了水性幽默的代谢组和蛋白质组学评估的首次报道。糖尿病会导致AH中的代谢和蛋白质组学扰动检测到可检测的,而随着T2DM严重程度恶化,独特的变化显现出来。AH组成的变化可能是疾病严重程度,前部细胞和结构的风险评估以及潜在的未来疗法的指标。
摘要 水系锌离子电池因其高功率密度、本质安全、低成本和环境友好等优点,近年来受到了广泛的关注。然而,其能量密度低、循环寿命短等缺点严重阻碍了其应用,这主要归因于锌枝晶、界面副反应、水分解引起的电位窗口窄等问题,而这些问题都与水系电解液中Zn 2 +的溶剂化结构密切相关。因此,本文全面总结了近年来调控Zn 2 +溶剂化结构的策略的研究进展,特别是锌盐、非水系共溶剂和功能添加剂对Zn 2 +溶剂化结构及其对水系锌离子电池电化学性能的影响。此外,本文还对具有独特溶剂化结构的水系电解液的设计和商业化所面临的挑战和可能的解决方案进行了展望。
预插入已被广泛应用于其他分层材料(例如钒氧化物),以增强循环时的稳定性。选择充当结构稳定“支柱”的层间客人物种可以调整晶格间距,增强离子迁移率,通过与降低的V离子相关的浅供体水平赋予固有的电导率。38,44 - 48此外,水电池中存在层间水,筛选了嵌入离子和阴极之间的相互作用,从而导致更快的间隔过程。同样,也已经对紧密键合离子进行了前进的前进,以提高基于MN的阴极的性能。20预插离子的效应是每次切割离子和O和增强的结构稳定性之间的静电力。然而,这样的结论太模糊了,并忽略了前进前可能引起的结构转化,这使前插入的工作机理是未探索的区域。需要考虑和讨论结构 - 交换前阳离子和电化行为之间的性能关系。在这项工作中,分别通过SOL - 凝胶和热液方法制备了两种具有不同量K +的K + 2个伴侣。执行了详细的物理和电化学特征,以披露其在组成方面的差异和对电化学行为的影响。用K 0.28 MNO制造的Azibs 2- $ 0.1H 2 O(K 0.28 mo)在100 mA G 1下提供了相对较高的300 mA H G 1的特征。即使在高电流密度为2 A G 1的情况下,Azibs也表现出足够的特异性c c and 100 mA H G 1的能力,并在1000个周期内保持> 95%的容量,这是相关材料的最高水平。26,27相反,用K 0.21 MNO 2 $ 0.1H 2 O(K 0.21 mo)制造的Azib表现出较低的性能。通过系统的外部分析对能量存储机制进行了彻底研究。在整个循环过程中都观察到稳定的D -MNO 2原始相,以及Zn 4 So 4(OH)6 $ 5H 2 O(ZSH)相的可逆沉积/溶解,离子迁移和Mn Valence状态的同时变化。通过密度函数理论(DFT)模拟进一步划定了预介绍的K离子的潜在功能,
由于现代社会人口爆炸式增长和工业发展迅猛,能源需求不断增加,环境问题日益严重,因此进一步发展高效的能源转换技术,从太阳能、生物质能、风能和潮汐能中获取可再生能源已引起人们的广泛关注。1 – 3 储能系统 (EES) 是重要的推动因素之一。储能系统主要包括两大类,前者通过电极材料中的氧化还原反应将电能以化学能形式储存,后者利用电极材料表面离子的快速物理吸附。4 – 6 电荷存储机制的差异使电池具有高能量密度,而超级电容器具有高功率密度。4,7,8 例如,
已经做出了许多努力,以实现H 2 O掩盖的振动指纹。例如,由于其IR吸收带从H 2 O的吸收带转移,因此在FTIR测量中使用了替代溶剂(例如D 2 O,CCL 4和CS 2)。[4]另一种潜在的途径是缩短水溶液中的有效IR光学路径,以抑制H 2 O的干扰,例如吸收的总反射率(ATR)。[6]然而,由于弱光 - 材料的相互作用,溶剂替换和ATR都无法增强对纳米级的FTIR敏感性。因此,开发了表面增强的红外吸收(SEIRA)技术,用于原位探测纳米级样品,通过增强的表面等离子体的近场。[7]尽管基于金属的seira已经达到了高度的敏感性,但检测极限最终通过中IR中金属的光限制相对较差,最终限于单层分子。石墨烯等等离子体的极高光限制使其对Seira应用具有吸引力。[8]石墨烯 - 普拉烯增强FTIR的敏感性可以达到亚纳米尺度,这在识别固相和气相中的分子方面已被证明。[8a,9],在内部反射过程中,石墨烯可以增加水溶液中分子的IR吸收,但是缺乏可调性以及对笨重的ATR仪器的利用可防止其实际使用。[11]