电池和电化学电容器 (EC) 对于电动汽车、电网和移动设备等应用至关重要。然而,现有电池和 EC 技术的性能无法满足汽车工业、航空航天和利用可再生能源的电网存储等日益增长的市场对高能量/高功率和长耐用性的要求。因此,改善储能材料的性能指标势在必行。在过去的二十年里,辐射已经成为一种改变储能材料功能的新手段。人们普遍存在一种误解,认为高能离子和电子的辐射总是会对目标材料造成辐射损伤,这可能会阻碍其在电化学储能系统中的应用。但在这篇评论中,我们总结了辐射对电化学储能系统材料影响的最新进展,以表明辐射对各种类型的能源材料都有有益和有害的影响。先前的研究表明,对控制由此产生的微观结构、缺陷产生、界面特性、机械性能和最终电化学性能的能量损失机制的基本理解至关重要。我们讨论辐射效应的类别如下:1) 缺陷工程,2) 界面工程,3) 辐射诱导降解,4) 辐射辅助合成。我们分析了重要趋势,并提供了对当前研究和未来研究方向的看法和展望,这些研究旨在利用辐射作为增强电池材料合成和性能的方法。
电化学分解可用于以适合存储可再生能源的规模产生绿色氢。因此,如果要以所需的规模开发出能量季节性存储,则氢进化反应(HE)和氧气进化反应(OER)的催化剂的选择至关重要。一个关键方面是用更便宜的替代品代替诸如FE,CO,NI和MN的替代品,这是本演讲的重点。在这里,我们证明了实验室合成的纳米材料可以使用的替代方法,这些纳米材料对OER和她有效,许多材料基于目前在非常大规模的材料中,例如;铁矿石包含她和OER所需的许多活跃元素,可以简单地修饰的不锈钢,并从用过的电池材料中回收锰氧化物。i还将讨论双功能电催化剂的概念,并讨论这对整体电化学水分裂以及上述材料的潜在适用性意味着什么,以证明HER和OER活性。关键字:电催化;水分裂;氢产生。致谢澳大利亚研究委员会(ARC)通过ARC Discovery计划和澳大利亚可再生能源机构(Arena)。介绍作者的传记
Yang Yang博士在纳米级界面学习了电化学工程,并获得了博士学位。 2010年从Tsinghua大学获得。 从2010年到2012年,他是亚历山大·冯·洪堡博士后研究员,并与德国埃伦根·纳鲁堡大学的帕特里克·施穆基(Patrik Schmuki)博士合作。 从2012年到2015年,他是彼得·M·&露丝·尼古拉斯博士后研究员,并在莱斯大学的理查德·E·斯玛利学院(Richard E. Smalley Institute)与James M. Tour教授合作。 自2015年以来,他一直是中央佛罗里达大学材料科学与工程系的能源转换和推进群的纳米科学技术中心的助理教授。 他目前的研究兴趣涵盖了电化学工程,能源材料的接口工程,能量转换和存储以及太阳能收集,特别关注水性电化学系统。 他发表了100多种经过同行评审的文章,包括自然通信,能源与环境科学,JACS,Angewandte Chemie,Advanced Materials等,总引用超过6600+,H-Index的43个。。Yang Yang博士在纳米级界面学习了电化学工程,并获得了博士学位。 2010年从Tsinghua大学获得。从2010年到2012年,他是亚历山大·冯·洪堡博士后研究员,并与德国埃伦根·纳鲁堡大学的帕特里克·施穆基(Patrik Schmuki)博士合作。从2012年到2015年,他是彼得·M·&露丝·尼古拉斯博士后研究员,并在莱斯大学的理查德·E·斯玛利学院(Richard E. Smalley Institute)与James M. Tour教授合作。自2015年以来,他一直是中央佛罗里达大学材料科学与工程系的能源转换和推进群的纳米科学技术中心的助理教授。他目前的研究兴趣涵盖了电化学工程,能源材料的接口工程,能量转换和存储以及太阳能收集,特别关注水性电化学系统。他发表了100多种经过同行评审的文章,包括自然通信,能源与环境科学,JACS,Angewandte Chemie,Advanced Materials等,总引用超过6600+,H-Index的43个。他的实验室网站是http://www.yangyanglab.com。
图2。(a,b)从ANCRE报告124(允许)中提取的电力部门中的脱碳化楔形,并考虑了每个国家 /地区最雄心勃勃的场景; “全球范围”是指16个最著名的国家。这些直方图显示了在没有任何技术进化的情况下电力部门的发射轨迹,并且(灰色)在脱碳场景框架内发射的演变;两种核心对允许不同技术的降低(例如,黄色和橙色的太阳能,蓝色的水力)之间的差异; CCS意味着碳捕获和隔离。可以在参考文献126中找到“脱碳楔”方法的进一步描述。
摘要 氧化石墨烯 (GO) 涂层电极为酶促葡萄糖传感提供了极好的平台,这种传感是由葡萄糖氧化酶和电化学转导引起的。本文中,我们表明,将 GO 与壳聚糖 (GO + Ch) 混合后,GO 层对葡萄糖检测的灵敏度会加倍,如果利用壳聚糖与 GO (GO−Ch) 的共价结合,灵敏度会增加八倍。此外,复合材料 GO−Ch 的电导率适用于电化学应用,而无需 GO 还原,而这通常是 GO 基涂层所必需的。通过标准羧酸活化/酰胺化方法利用壳聚糖丰富的氨基侧链实现 GO 的共价改性。通过与使用未活化 GO 作为前体实现的临时合成对照样品进行比较,证明了功能化的成功。复合材料 GO−Ch 通过滴铸法沉积在标准丝网印刷电极上。与壳聚糖-GO 混合物和纯 GO 相比,结果表明,由于酶结合位点数量多和羧酸活化合成步骤中 GO 的部分还原,葡萄糖电化学响应具有更高的可靠性和效率。
“本报告是作为美国政府机构赞助的工作的记录而编写的。美国政府及其任何机构或其任何雇员均不对所披露的任何信息、设备、产品或流程的准确性、完整性或实用性做任何明示或暗示的保证,也不承担任何法律责任或义务,也不表示其使用不会侵犯私有权利。本文中以商品名、商标、制造商或其他方式提及任何特定商业产品、流程或服务并不一定构成或暗示美国政府或其任何机构对其的认可、推荐或支持。本文中表达的作者的观点和意见不一定代表或反映美国政府或其任何机构的观点和意见。”
作为碳捕获和利用方面的一致努力的一部分,电化学二氧化碳还原反应(CO 2 RR)是实现圆形碳经济的有前途的方法。二维金属碳化物和氮化物(MXENES)由于其可调的电子和表面性能而被吹捧为CO 2 RR的一种有吸引力的材料,这为破坏了传统过渡金属催化剂的中间结合能的线性缩放关系提供了可能的途径。尽管有大量的理论研究对MXENES作为CO 2 RR电催化剂的乐观前景,但仍有无数的未解决的问题以及未开发的设计机会,需要进一步的实验性优化才能实现MXENES的承诺潜力。在此,我们讨论了MXENES如何打破上述比例关系,以及MXENES修饰的方法可以改善其催化性能,包括缺陷工程和MXENES异质结构。最后,我们通过总结了当前的挑战和可能带来的策略,以实现MXENES的潜力。
响应对可持续石墨烯合成方法不断增长的需求,传统上以恶劣的条件和延长的处理为特征,我们提出了一种创新的方法。在这里,在温和的血浆条件下,石墨烯是利用自然资源的Melaleuca Alternifolia合成的。此方法不仅与对环保过程的需求越来越多,而且具有效率,在几秒钟内产生石墨烯。我们的研究采用了各种分析技术,包括拉曼光谱副本,证实了石墨烯的成功合成。光谱分析中鉴定出的独特峰验证了产生的石墨烯材料的高质量。除了合成之外,我们的研究还深入研究了合成石墨烯的电化学特性。对实际生物分子进行严格的测试揭示了增强的电流峰,强调了石墨烯在电化学感测范围中的潜在应用。这项工作有助于推进可持续和有效的石墨烯合成,同时探索其实用应用的有希望的特性。
大学,由Springer Nature and Hanghai University出版。 eer是《 IAOEES》的旗舰评论杂志,仅发布高质量的科学评论文章,该文章是电化学能源科学和技术季刊的高级材料的最前沿。 自2018年3月出版了第一卷以来,已经发表了86篇高质量审查文章的14期,其中涵盖了科学研究的结果,从而导致了通过电化学能源科学和技术转换的能量存储,转化。 文章已下载超过270,000次。 电化学能源评论编辑委员会由国际知名的科学家和相关领域的专家组成。 EER中发表的所有论文均通过双盲匿名评论系统进行了同行评审。 发表论文后,可以从Springer网站(https://www.springer.com/journal/41918)免费下载。 学术期刊的影响因素(如果)或期刊的影响因素(JIF)是由Clarivate计算出的科学计量指数,它反映了Clarivate的Web of Science索引的过去两年中过去两年中发表的每年平均列表的平均引用数量。 作为期刊级别的度量标准,它经常被用作其在其领域内期刊相对重要性的代理;与具有较低值的期刊相比,具有较高影响因子值的期刊通常被认为更重要,或者在各自的领域具有更多的内在声望。大学,由Springer Nature and Hanghai University出版。eer是《 IAOEES》的旗舰评论杂志,仅发布高质量的科学评论文章,该文章是电化学能源科学和技术季刊的高级材料的最前沿。自2018年3月出版了第一卷以来,已经发表了86篇高质量审查文章的14期,其中涵盖了科学研究的结果,从而导致了通过电化学能源科学和技术转换的能量存储,转化。文章已下载超过270,000次。电化学能源评论编辑委员会由国际知名的科学家和相关领域的专家组成。EER中发表的所有论文均通过双盲匿名评论系统进行了同行评审。发表论文后,可以从Springer网站(https://www.springer.com/journal/41918)免费下载。学术期刊的影响因素(如果)或期刊的影响因素(JIF)是由Clarivate计算出的科学计量指数,它反映了Clarivate的Web of Science索引的过去两年中过去两年中发表的每年平均列表的平均引用数量。作为期刊级别的度量标准,它经常被用作其在其领域内期刊相对重要性的代理;与具有较低值的期刊相比,具有较高影响因子值的期刊通常被认为更重要,或者在各自的领域具有更多的内在声望。
最多研究的离子检测设备是离子敏感的场效应晶体管(ISFET)。ISFET架构基于常规的场效应晶体管结构,在该结构中,将电解质解放置在栅极(命名参考电极)和绝缘体之间。[6–8] ISFET基于硅技术,在该技术中,电解质与通道之间的直接接触是不可能的。最近,使用基于金属氧化物,石墨烯和有机导体的新兴技术通过去除绝缘层来开发ISFET结构。[9–11]电解质溶液和半导体通道之间的直接接触导致工作电压较低和灵敏度提高。在各种技术方法中,由于其比较优势,有机物受到了极大的关注。有机物可以在低温下处理,柔软导致与生物组织的机械兼容性,支持混合的离子电导传导率,并且可以对其性能进行化学调整以靶向特定的应用要求。专注于生物电子应用,有机物提供的其他基本特征是水性环境中的稳定性,并且在晶体管体系结构中使用时,已经证明了设备操作远低于1 V。[11–16]后一种特征对于避免电解很重要。在电气门控有机晶体管中,晶体管的通道通过电解质与栅极接触。[20],因为整个电影的整体参与[17]在这种配置中,有机通道材料可以对电解质离子不可渗透或渗透。在以前的操作方式中,在栅极/电解质和元素/通道界面上形成了纳米厚的“电气双层”(EDL)。电解质/通道EDL以≈1÷10μfcm-2的顺序提供电容值,从而导致子伏电压操作。[18,19]在后一种操作模式下,有机半导体可渗透到电解质上,从而产生了有机电化学晶体管(OECTS)的类别。