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冰模板法促进电化学储能与转化的研究进展
摘要：冰模板法 (ITM) 引起了人们对各种材料电化学性能改善的极大关注。ITM 方法相对简单，可以产生具有优异传质性能的分级多孔结构，并且独特的形态已被证明可以显著提高电化学性能，使其成为一种有前途的储能和转换应用方法。在这篇综述中，我们旨在概述 ITM 及其在电化学储能和转换领域的应用。我们将讨论 ITM 的基本原理以及影响所得结构形态和性能的因素。然后，我们将继续全面探索 ITM 在制造用于超级电容器、电池和燃料电池的高性能电极中的应用。我们打算找到 ITM 使用方面的关键进展，并评估其克服高效储能和转换系统开发中现有挑战的潜力。
基于电化学阻抗谱的锂离子电池温度指示器和过热检测
摘要 —锂离子电池因其诱人的优势而成为储能系统的领先技术。然而，锂离子电池的安全性是一个主要问题，因为它们的工作条件在温度、电压和充电状态方面受到限制。因此，监测锂离子电池的状态以保证安全运行非常重要。为此，在目前的研究中，我们分析了电化学阻抗谱 (EIS) 作为估算电池温度的工具。在不同的充电状态下进行 25°C 至 140°C 的过热滥用测试，并在测试期间获得 EIS 测量值。分析了温度对不同频率下电池阻抗的影响并揭示了新的发现。阻抗的实部被确定为通过 EIS 估算电池温度的最佳指标。此外，根据实验结果，提出了实现精确温度监测的最佳频率，避免充电状态变化产生的干扰。最后，EIS 被证明是一种可靠的过温和热失控检测技术。索引词 — 锂离子电池、安全性、电化学阻抗谱、阻抗、温度估算
离散元素方法和...
电极微结构可以深刻影响锂离子电池的性能。在这项工作中，使用带有键合粒子模型的离散元素方法（DEM）研究了日历过程对电极微结构的影响。提出了使用X射线计算机断层扫描（XCT）表征的现实电极结构与理想的DEM结构之间的全面评估。断层扫描和DEM结构的电极结构和传输特性，即孔隙率分布，特定的表面积和曲折因子。在考虑了碳粘合剂结构域（CBD）阶段后，进一步进行电化学分析。考虑到日历的效果，可以实现层析成像和理想化结构之间的良好一致性。带有电极压缩电池的性能在日历后改善。本研究为使用DEM和电化学分析提供了基础来定量评估将来的电池性能。
PEDOT的电气和光学调制：多个神经递质介导的人工突触的基于PSS的电化学晶体管
最近已经以人工突触的形式引入了基于生化信号活性的突触调节的神经形态系统，该系统是人工突触的形式，这些突触是建立组织交织的平台的模型设备。在这方面，生物杂交突触有望适应性神经元积聚。然而，这些系统从两个分子跨言中辅助，因为生物神经回路信号传递通常涉及多个神经调节剂，并且不稳定的电子接线是需要复杂的架构来接口组织的复杂体系结构。此外，尽管新颖的尖峰电路可以作为人工神经元起作用，但它们只能重新创建生物电信号通路，而电化学信号转导需要进行静脉间通信。因此，人工化学介导的突触对于执行记忆/学习计算功能至关重要。，一种电化学神经形态有机装置（eNODE）作为人工突触，在模拟两个神经递质的突触重量调节及其在突触cleft裂中的循环弹性调节及其回收机械时，它克服了电化学和读取干扰。通过将两个独立的神经递质介导的化学信号转换为PEDOT的可逆和不可逆变化：PSS电导，可以复制神经元短期和长期可塑性。通过利用PEDOT的电致色素特性：PSS，引入了一种替代的光学监测策略，该策略有望从复杂的Bio-Hybrid接口中稳定的多边形读数。平台模拟了高阶生物学过程，例如内在遗忘，记忆巩固和神经递质共同调节。这些受脑启发的功能预示着结合峰值（电神经元）和非尖峰（电化学突触）元素的组织综合神经形态系统的发展，从而设想假肢桥梁用于神经工程和再生药物。
低活化能电子转移动力学控制的表面氧化还原 DNA 电化学响应
有趣的是，在用荧光团末端标记锚定寡核苷酸并使用表面诱导荧光猝灭来监测 DNA 链运动的实验中，系统地观察到了预期 ms 范围内的链动力学。27,28 荧光猝灭和电化学实验都要求 DNA 链的末端标记在（亚）纳米距离内接近锚定表面，尽管在荧光中没有发生电子转移。这表明通过电化学测得的慢速率常数反映了电子转移步骤而不是链动力学的动力学控制。本研究旨在通过以下方式解决这个问题：（i）组装模型端接氧化还原寡核苷酸系统，（ii）用快速扫描速率循环伏安法表征其电化学响应，和（iii）基于真实的 DNA 分子动力学模型解释结果。这些模拟以前在计算上是无法实现的或定量不够的，但随着粗粒度序列依赖性 DNA 模型（如 oxDNA）的细化，这些模拟成为可能。29 对于目前的工作，我们开发了专用于电化学应用的代码（Qbiol），能够及时以数字方式重现和解析锚定 DNA 的完整动力学。我们的证据表明，单链和双链氧化还原寡核苷酸的电化学响应实际上都是由电极上的电子转移动力学控制的，符合马库斯理论 30-32 但是由于氧化还原标签附着在柔性 DNA 链和电极上，重组能大大降低。重组能的降低极大地改变了氧化还原 DNA 链的电化学响应，这种改变可能被误认为是扩散或弹性弯曲控制。此外，ssDNA 和 dsDNA 的重组能明显不同，这在很大程度上导致了
替代能源载体：电化学氢转化的独特接口
和风 - 这是这种增加的主要驱动因素，以及预期的电力成本的边际下降（图1）。尽管这种过渡对于使气候变化的不利影响非常好，但这些电源的可变性需要用于负载升级和调节电力生产和消耗的解决方案，并确保电子可靠性。需要适应可变可再生能源的需求引发了储能技术研发的革命。从泵送水力等成熟技术的改进中，[1]相位变化材料，[2]太阳能[3]和热化学[4]到更现代技术的快速发展，例如可充电电池，[5-7] [5-7]燃料细胞技术，[8-11]，[8-11]及其资源[8-11]的资源[12]，[12]用于储能的大规模和一般解决方案已实现了实质性进展，以支持越来越多的电动经济。尤其是两种技术（即时和燃料电池）是迫使候选人承担大部分负担，以满足固定和流动性市场中的直接和中期新的储能需求。专门的研究工作，工业生产和广泛的可充电电池技术，尤其是锂离子蝙蝠（LIB）技术的广泛采用，推动了
可开关儿茶酚的电化学停用...
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使用具有敏感参数调整的电化学模型的锂离子电池最先进的估算
摘要：锂离子（Li-ion）电池的估计（SOC）准确性良好对于电池管理系统至关重要。对于基于模型的方法，电化学模型由于其准确性和描述电池内部行为的能力而被广泛使用。但是，参数的不确定性和电压缺乏校正也会在长期计算过程中引起错误。本文提出了一种基于粒子过滤器（PF）的方法，该方法使用电化学模型估算锂离子电池的SOC，并使用粒子群优化（PSO）算法实现了敏感的参数识别。首先，在这项工作中使用具有电解质动力学的单个粒子模型（SPME）来减少电池电化学模型的计算负担，该模型通过基本效应测试选择其敏感参数。然后，很难直接测量的代表性敏感参数被PSO调节以提高效率。最后，使用PF构建了基于模型的SOC估计框架，以实现准确的锂离子电池SOC。与扩展的卡尔曼滤波器和等效电路模型相比，在三个不同的驱动周期下，提出的方法显示出很高的精度。
利用目标捕获 DNA 折纸砖进行电化学 DNA 生物传感器中的信号放大
摘要：电化学 DNA (e-DNA) 生物传感器是可行的疾病监测工具，它能够将所需核酸靶标和功能化传感器之间的杂交事件转化为可记录的电信号。这种方法提供了一种强大的样品分析方法，具有在低分析物浓度下快速产生响应的巨大潜力。在这里，我们报告了一种与 DNA 杂交相关的电化学信号放大策略，通过利用 DNA 折纸方法的可编程性来构建夹层分析来提高与目标检测相关的电荷转移电阻 (R CT )。与传统的无标记 e-DNA 生物传感器设计相比，这使传感器的检测限提高了两个数量级，并且无需探针标记或酶支持，即可在 10 pM 至 1 nM 之间的目标浓度下实现线性。此外，事实证明，这种传感器设计能够在具有挑战性的富含 DNA 的环境中实现高度的链选择性。这种方法是一种实用方法，可满足低成本即时诊断设备所必需的严格灵敏度要求。关键词：DNA 纳米技术、DNA 杂交、电化学阻抗谱、抗菌素耐药性基因、靶标选择性、灵敏度增强、即时诊断设备
顶部接触有机电化学晶体管-NSF-PAR
有机电化学晶体管（OECTS）将离子转换为电信号，这使它们成为广泛的生物电子应用的有前途的候选人。，尽管他们承诺，但仍未完全了解其设备几何形状对性能的影响。在此，将两个不同的设备几何形状（顶部接触和底部接触OECT）根据其接触性，可重复性和开关速度进行比较。表明，底部接触设备的切换时间更快，而其顶部接触式对应器在略有降低的接触抗性和增加的可重复性方面表现出色。讨论了速度和可重复性之间这种权衡的起源，该速度和可重复性之间的权衡为特定应用程序提供了优化指南。