人类社会的能源消耗很大程度上依赖于传统能源,而这些能源正在以更快的速度枯竭。这些资源不足以满足我们的能源需求。因此,太阳能、水力和风能等可再生能源占据了当前能源消耗的越来越大的一部分。这些能源的电力输出波动性大、间歇性强,这就要求同时实施电化学能量转换和存储技术,如燃料电池、可充电电池和电化学电容器。这些存储技术使可持续能源利用变得简单而高效。1,2 任何可再生能源(如太阳能或风能)产生的电能都可以以
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]
能源可用性和温室气体排放已成为与传统不可再生来源过度消耗有关的问题(Wang等,2013)。迫切需要开发和寻找可再生绿色能源资源,同时迫切需要更好的能源存储系统。超级电容器引起了广泛的兴趣(Wang等,2007; Sarno等,2015),因为它们的高能量密度,出色的周期稳定性,高特异性电容和长寿(Xia等,2012)。根据不同的储能机制,可以将超级电容器分为两个主要类别(Yang等,2012):双层电容器和伪能力。在双层电容器(例如,碳材料)中,电极通过使用界面双层的静电电容来存储能量。伪电容器的电容比双层电容器更高,它通过快速且可逆的氧化还原反应保持电荷。作为电极材料,金属氧化物由于其在氧化还原反应中的高电容特性而引起了极大的兴趣。已经使用了许多过渡金属氧化物和导电聚合物。氧化铝具有许多独特而有吸引力的特性,例如较大的特定表面积,良好的导热性,对大多数酸和碱的惰性,机械强度和刚度,耐磨性,高吸附能力以及热稳定性。此外,Al 2 O 3也是无毒的,高度磨料且廉价的(Mallakpour和Khadem,2015; Mirjalili等,2011; Gunday等,2019)。这些特性使Al 2 O 3适用于各种应用,例如催化剂,传感器和超级电容器。尤其是,据报道,由γ-Al 2 O 3纳米颗粒,多脏和氧化石墨烯还原构成的三元电极的超级电容器性能(Azizi等,2020)。证明了Al 2 O 3在改善和增强导电聚合物电化学稳定性和电容的有益作用,这要归功于催化的氧化还原反应能力。然而,据我们所知,唯一具有高纯度和形态均匀性的氧化铝构成的电极的电化学特性从未被报道过。为了形成稳定,廉价且执行的电极,在这里,我们报告了由热等离子体技术制备的Al 2 O 3粉末用于超级电容器应用。在高纯度和细粉合成过程中,避免了通常在化学过程中所需的复杂且昂贵的制备步骤的蒸气相反应,即降水和纯化,特别有助于生产具有较窄尺寸分布的毛胶状颗粒(Iovane等,2019; Hong和Yan。,2019; Hong and Yan,2018)。扫描电子显微镜(SEM),热重分析(TG),傅立叶
# 组成 # 原子核 # 电子 缩写 1 2 Zn +2 Al + [C 3 H 6 ] 10 94 326 2 Zn + 2 Al + PP 2 2 Zn + 2 Al + [ C 10 H 8 O 4 ] 5 114 586 2 Zn + 2 Al + PET 3 2 Zn + 2 Al + [ C 6 H 4 S] 10 114 646 2 Zn + 2 Al + PPS 4 2 Zn + 2 Al + [C 22 H 10 O 5 N 2 ] 2 82 478 2 Zn + 2 Al + PI 5 3 Zn +1 Al + [C 3 H 6 ] 10 94 343 3 Zn + 1 Al + PP 6 3 Zn + 1 Al + [ C 10 H 8 O 4 ] 5 114 603 3 Zn + 1 Al + PET 7 3 Zn + 1 Al + [ C 6 H 4 S] 10 114 663 3 Zn + 1 Al + PPS 8 3 Zn + 1 Al + [C 22 H 10 O 5 N 2 ] 2 82 495 3 Zn + 1 Al + PI
Pallab Barai 1 , Till Fuchs 2,3 , Enrico Trevisanello 2,3 , Hong Keun Kim 1 , Felix H. Richter 2,3 , Jürgen Janek 2,3 , Venkat Srinivasan 1 * 1 Argonne National Laboratory, Lemont, IL, USA 60439 2 Institute of Physical Chemistry, Justus Liebig University Giessen, Heinrich-Buff-Ring 17,35392,德国吉森3材料研究中心(ZFM),Justus-Liebig-University Giessen,Heinrich-Buff-Ring 16,D-35392 Giessen,德国,德国
由保罗·巴德(Paul Baade)和三位同事于2022年创立,8次通过其创新的多层窗帘涂料工艺来重塑锂离子电池制造。该技术可实现高级电极体系结构和更快的生产速度,目的是在降低成本的同时提高电池性能。保罗的旅程始于苏黎世Eth Zurich,在那里他为电动赛车设计了电池组。 他的激情使他在劳伦斯·伯克利实验室(Lawrence Berkeley Lab)研究了电池材料,并获得博士学位。在Eth Zurich,他在那里开发了8 Inks背后的创新技术。 公司的电极制造方法解决了现代电池生产中的主要挑战,并有可能改变行业的效率,绩效和经济性。 在这次采访中,保罗·巴德(Paul Baade)博士讨论了8inks多层窗帘涂层的独特方法及其对高性能,可扩展的电池解决方案的影响。保罗的旅程始于苏黎世Eth Zurich,在那里他为电动赛车设计了电池组。他的激情使他在劳伦斯·伯克利实验室(Lawrence Berkeley Lab)研究了电池材料,并获得博士学位。在Eth Zurich,他在那里开发了8 Inks背后的创新技术。公司的电极制造方法解决了现代电池生产中的主要挑战,并有可能改变行业的效率,绩效和经济性。在这次采访中,保罗·巴德(Paul Baade)博士讨论了8inks多层窗帘涂层的独特方法及其对高性能,可扩展的电池解决方案的影响。
基于经过验证的电池技术,ERE 20是一个真正的半细胞,它使用钢壳中的锰二氧化碳电极和碱性无氯 - 无凝胶。钢壳由耐腐蚀材料制成。凝胶的pH值对应于正常混凝土中孔隙水的pH,因此消除了由于离子通过多孔塞扩散引起的误差。
摘要:长期植入硬膜外脑电图 (ECoG) 电极会导致硬脑膜增厚和界面部位周围纤维化增生,这对于用于监测各种神经退行性疾病的慢性神经 ECoG 记录应用是一个重大问题。本研究介绍了一种在柔性 ECoG 电极上开发光滑液体注入多孔表面 (SLIPS) 的新方法,用于慢性神经界面,具有增加细胞粘附性的优势。在演示中,电极是在聚酰亚胺 (PI) 基板上制造的,并使用铂 (Pt) 灰来创建多孔纳米锥结构以注入硅油。纳米锥和注入的光滑油层的组合产生了 SLIPS 涂层,该涂层具有低阻抗 (4.68 k Ω ) 水平,有利于神经记录应用。电化学阻抗谱和等效电路模型也显示了涂层对记录部位的影响。细胞毒性研究表明,该涂层不具有任何细胞毒性潜力;因此,它对人体植入具有生物相容性。大鼠模型的体内(急性记录)神经记录也证实,噪音水平可以显著降低(近 50%),并且有助于慢性 ECoG 记录,以实现更广泛的神经信号记录应用。
脑电图设计(EEG)设计作为对基于Arduino Uno的额叶部分中脑信号活性的检测。EEG是一种用于记录人脑电活动的工具。 这项研究的目的是创建一种非临床EEG设备,该设备是便携式和低成本的。 研究程序分为三个阶段。 第一阶段是使用Eagle应用程序设计脑电图系统。 第二阶段是创建一个由脑电图系统,电源,Arduino Uno和两个电极组成的EEG系统。 第三阶段是测试EEG系统,其中包括测试仪器加固,低通滤波器测试,电源测试,ADC ARDUINO一致性测试和EEG性能的初步测试以记录大脑信号。 基于测试结果获得了51次仪器加固,平均准确率为99.09%。 同时,获得的截止频率为70 Hz。 使用原型单电极EEG和EEG标准情绪EPOC通过在FP1和A2(地面)点上放置电极,大脑信号测量之间的比率是几乎相同的模式。 因此可以得出结论,创建的EEG单电极系统已成功地用于记录额叶区域的大脑活动。 关键字:Arduino Uno,EEG,额叶,大脑信号EEG是一种用于记录人脑电活动的工具。这项研究的目的是创建一种非临床EEG设备,该设备是便携式和低成本的。研究程序分为三个阶段。第一阶段是使用Eagle应用程序设计脑电图系统。第二阶段是创建一个由脑电图系统,电源,Arduino Uno和两个电极组成的EEG系统。第三阶段是测试EEG系统,其中包括测试仪器加固,低通滤波器测试,电源测试,ADC ARDUINO一致性测试和EEG性能的初步测试以记录大脑信号。基于测试结果获得了51次仪器加固,平均准确率为99.09%。同时,获得的截止频率为70 Hz。使用原型单电极EEG和EEG标准情绪EPOC通过在FP1和A2(地面)点上放置电极,大脑信号测量之间的比率是几乎相同的模式。因此可以得出结论,创建的EEG单电极系统已成功地用于记录额叶区域的大脑活动。关键字:Arduino Uno,EEG,额叶,大脑信号
评估生物相容性是将新材料作为脑机接口候选材料引入的一个核心必要步骤。异物反应通常会导致神经胶质疤痕,从而阻碍接口的性能。石墨烯具有高导电性和大的电化学窗口,是用于视网膜假体电刺激的候选材料。在本研究中,制造了由嵌入聚酰亚胺/SU-8 基底上的化学气相沉积 (CVD) 石墨烯组成的非功能性装置,用于生物相容性研究。这些装置被植入盲 P23H 大鼠的视网膜下方。通过光学相干断层扫描 (OCT) 和眼底监测植入物,结果表明在进行组织学研究前长达 3 个月内,植入物在体内具有高度稳定性。通过共聚焦成像进行的小胶质细胞重建表明,与单独的聚酰亚胺相比,聚酰亚胺上的石墨烯的存在减少了视网膜中的小胶质细胞数量,从而表明具有很高的生物相容性。这项研究强调了一种有趣的方法来评估中枢神经系统组织模型(视网膜)中的材料生物相容性,该方法易于通过光学和手术进入。