平行于金属氧化物TFT,有机材料,碳纳米管(CNT)和2D材料的实现。有关最近的评论,请参见参考。[22,23]。材料方法在其特性上有所不同,例如电荷载体类型(电子或孔),电荷载体迁移率,环境和电气稳定性,机械柔韧性,操作电压,处理的热预算,用于高通量制造的技术阅读水平以及可持续性(环境脚步)(材料和流程的环境脚印)。也有一些方法结合了不同的材料类别,例如,通过将主要的N型氧化物TFT与P型有机TFT结合在一起来构成互补的逻辑。[24]在本文中,我们专注于柔性薄膜设备的表现最高的金属氧化物TFT,这些设备可以通过打印来进行图案,并且已经达到了产品织物的成熟度(例如,平面式显示器)。[2]
图2。(a)使用基于有机的(MEOH-DMSO)电解浴的循环伏安图在ITO底物上以10 mV.s-1的扫描速率记录。(b)选定的循环伏安法扫描后,Ni 3(HITP)2个沉积物的SEM图像。(C) The chronoamperograms (normalized current density) and the corresponding cumulative deposition charge density for potentiostatic anodic deposition methods by using the continuous (dark colored line) and square pulsed (light colored line) methods (with t on = 1 min, V on = 0.8 V; and t off = 1 min, V off = open circuit voltage).(d)Ni 3(HITP)2个沉积物的相应SEM图像通过电位连续(深色轮廓)和脉冲沉积(浅色轮廓)获得。
由于电解质很难进入纳米多孔还原石墨烯(RGO)电极的纳米构固定空间,因此实现了这些设备的最佳电化学性能是一个挑战。在这项工作中,在电压控制的纳米孔RGO电极的电化学激活过程中研究了界面州现象的动力学,该电化学激活在人体能力和电化学障碍方面导致电化学性能增强。原位/操作表征技术用于揭示激活过程中引入的不可逆材料变化的动力学,包括纳米孔内的离子差异和水的构成,以及含氧组的还原和RGO Interlayer距离的减少。此外,操作技术用于揭示RGO电极的复杂极化依赖性动态响应的起源。研究表明,石墨烯基平面中剩余官能团的可逆质子化/去质子化和阳离子电吸附/解吸过程控制纳米孔RGO电极的假能性能。这项工作为纳米多孔RGO电极的电化学循环过程中发生的表面化学,离子实现和脱染过程之间的复杂相互作用带来了新的了解,从而为设计基于Nanoporor rgo的高强度电极设计了新的见解。
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:由于循环时的形态进化和SEI修饰,使用Si作为锂离子电池的阳极材料仍然具有挑战性。目前的工作旨在开发一个由碳涂层的Si纳米颗粒(SI@C NPS)组成的复合材料,该复合物紧密嵌入了三维(3D)石墨烯水凝胶(GHG)结构中,以稳定LIB电极内的SI。而不是简单地混合两个组件,而是合成过程的新颖性在于原位热液过程,该过程显示出成功产生氧化石墨烯还原,3D石墨烯组装的产生以及SI@C NPS在GHG Matrix中的均匀分布。在不包含其他导电添加剂的电极上的半细胞中的电化学特性揭示了保护性C壳对于达到高特定能力的重要性(最高2200 mAh.g-1),以及良好的稳定性(200个循环,平均CEFF> 99%)。这些性能远高于用非C涂层Si NP制成的电极或通过混合两个组件制备的电极。这些观察结果突出了C壳对SI NP的协同作用,以及单步的原位制备,使SI@C-GHG混合复合材料具有具有物理化学,结构和形态学特性的SI@C-GHG混合材料的产量,从而促进了样品电导率和Li-ion扩散途径。
柔性设备的研发仍任重道远,并且充满了障碍,严重阻碍了此类系统的发展。[3] 在主要的限制因素中,我们可以观察到,迫切需要有效的策略来在柔性基板上获得导电路径。[4] 此外,即使柔性是强制性的,可拉伸基板也更受欢迎,因为便携式设备领域正在朝着可穿戴配置的方向发展。这意味着不可能将柔性和拉伸性分开。在这种背景下,在石墨烯基材料大家族中,激光诱导石墨烯应运而生[5],成为制造柔性电子设备最有前途的材料之一。[6] 然而,尽管在新基板上开发 LIG 付出了无数努力,但仍然缺乏适用于激光石墨化的可拉伸聚合物。[7] 事实上,到目前为止,还没有观察到弹性基板石墨化的证据。就弹性体聚合物家族而言,聚二甲基硅氧烷 (PDMS) 是微系统技术中最受欢迎的弹性体材料,因为它具有诱人的物理和化学特性,例如弹性、低至 220 nm 的光学透明度、可调的表面化学性质、低水渗透性但高气体渗透性和高介电性能。此外,它是一种经济高效的材料,可用于开发可靠的大规模复制技术。[8]
摘要:在物联网黎明时,对于储能的三维电极,越来越重要。的心脏是大量的微电子设备,需要嵌入能量收割机和能量存储组件以确保自治。在这项研究中,我们通过简单的优化电沉积过程开发了多孔金属微观结构及其与新的Ruo X N Y S Z材料的共形涂层。带有纳米端网络的微孔结构显示出较高的面积电容(电极为14.3 f cm -2,全溶剂固定状态的微蛋白酶酸一小度为714 mf cm -2)和稳定的性能(5000个周期后保留> 80%)朝H +存储。也观察到具有高面积容量(5 mAh cm -2)和速率特征(3C时1.5 mAh cm -2)的显着LI +存储能力。这些结果加上便捷的合成策略,因此可以为微生物和微生物电容器大规模生产3D多孔电极提供灵感。
为了降低 RO 工艺的能量需求,研究人员还在研究其他技术,如纳滤。[3–5] 在这些技术中,电容去离子 (CDI) 在能耗、工艺简单、减少结垢和低成本方面具有众多优势。[6] 对于 CDI,不需要膜和压力。盐通过电场去除,并以双电层 (EDL) 的形式储存在多孔介质中以产生淡水。电容技术的传统电极依赖于高导电性和高表面积的碳基材料。[7–10] CDI 的工作原理与流体电化学电容器相同;[11] 对浸入含有电解质的溶液中的两个多孔电极施加电压,离子被吸引到电极表面并形成 EDL。这种机制可以在不施加过压的情况下从水中去除盐分,由于没有机械运动部件,因此维护工作量较少。此外,能量不会在此过程中损失,而是以电化学能的形式储存在电极内部。因此,它可以以静电荷存储特有的极高效率进行回收。遗憾的是,这项技术的现状与更成熟的反渗透技术的性能还相差甚远。[7,12] 必须开发出具有高除盐率、低能量损失和可扩展工艺的新材料。在这种情况下,具有净表面电荷的功能化材料引起了科学界的极大兴趣。[13–15] 众所周知,控制表面电荷的种类可以提高 CDI 设备的脱盐性能,因为这与微调零电荷电位 (V PZC ) 的可能性直接相关。 [16,17] V PZC 是必须施加在电极上以确保其表面电中性的电位。通常,每种材料都有自己的 V PZC,这取决于其表面存在的化学物质。例如,由高氧化度碳原子构成的氧化石墨烯 (GO) 在水中始终显示负的 z 电位,因此如果用作 CDI 电极材料,则具有正的 V PZC。考虑电极 V PZC > 0 的情况将有助于阐明这一概念。在平衡状态下,该电极的表面将充满正电荷。然后,如果施加大于 V PZC 的电压,就会发生称为“共离子驱逐”的现象。从 0 到 V PZC 的电位将用于排出表面上自然存在的正电荷(同离子),而其余部分( V − V PZC )将用于存储负电荷(反离子)。类似的推理
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