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
hal是一个多学科的开放访问档案,用于存款和传播科学研究文件,无论它们是否已发表。这些文件可能来自法国或国外的教学和研究机构,也可能来自公共或私人研究中心。
增加电极厚度是提高锂离子电池(LIB)能量密度的关键策略,这对于电动汽车和能源存储应用至关重要。然而,厚的电极面临着重要的挑战,包括离子运输差,长距离路径和机械不稳定性,所有这些都会降低电池的性能。为了克服这些障碍,引入了一种新型的微电场(𝝁 -EF)过程,从而增强了在制造过程中颗粒对齐的过程,并减少了阳极和阴极之间的距离。此过程产生的曲折度低和改善离子分歧的超厚(≈700μm)电极。𝝁 -EF电极实现高面积的能力(≈8mAh cm -2),同时保持功率密度和较长的循环寿命。在高C速率循环下,电极在2C处1000循环后保持结构完整性稳定,通过对厚电极制造的挑战的可扩展解决方案保持结构完整性,𝝁 -EF工艺代表了电动汽车和储能系统中高能力LIBS的显着进步。
目录 页码 执行摘要 4 关于作者 5 简介 5 • 本评论的重点 • 固态 / 半固态锂离子电池组件 • 当今的固态 / 半固态锂离子电池市场 • (预计)市场发布 – 固态 / 半固态锂离子电池电动汽车 基于人工智能的商业相关专利识别 12 • 自 2019 年以来的商业相关专利系列 / 实用新型数量 技术决策树 30 • 固体电解质 – 类型 – 已推出或即将推出市场 • 固体电解质 – 类型 – 根据专利申请 • 固体电解质 – 概念 • 固体电解质 – 不含磷的氧化物 – (可能)结晶 • 固体电解质 – 磷酸盐 / 含 P 的氧化物 – (可能)结晶 • 固体电解质 – 氧化物 / 磷酸盐 – (可能)玻璃 • 固体电解质 – 氢氧化物 • 固体电解质 –硫化物•固体电解质 – 减缓硫化氢排放•固体电解质 – 聚合物•固体电解质 – 卤化物 / 氧卤化物•薄膜电池用固体电解质•固体电解质 – 硼烷•锂(钠)盐•增塑剂•液体电解质组分 / 液体添加剂•固体电解质添加剂 / 不含锂的支撑和填充材料•固体电解质粘合剂•负极活性材料•正极活性材料•负极添加剂•正极添加剂•负极粘合剂•正极粘合剂
•通过创建具有成本效益的医疗设备原型,IPN旨在将收益扩展到更多的低收入患者•该设备减少了帕金森氏病的特征症状,从而提高了患者的生活质量和功能质量。•相同的技术还可以帮助治疗癫痫,慢性疼痛和某些精神疾病。政治学院(IPN)正在开发超薄电极,以增强大脑刺激,以增强患有帕金森氏病的个体的生活质量和功能性,这是一种以震颤,僵化,速度,慢速运动和步态干扰等症状标记的神经退行性疾病。ChristopherRenéTorresSan Miguel博士,Escuela SuperiordeIngenieríaMecánicayEléctrica(Esime)Zacatenco单位的项目负责人和研究员,强调了该疗法使用的当前电极的高成本,范围为600,000至700,000 PESO,限制了治疗的范围。他指出,在私立医院,健康保险通常覆盖植入剂成本的70%。认识到这一障碍,IPN旨在产生负担得起的电极,从而使更多的低收入患者可以使用治疗。这些设备也有望解决癫痫,慢性疼痛和精神疾病。为了推进该项目,机械工程专家,Sistema nacional de Investigadores(SNII)的成员Torres博士与Escuela Superior De Medicina(ESM)的神经外科医生和校友FiacroJiménezPonce博士合作。Jiménez博士在深脑刺激电极植入方面贡献了他的专业知识,为设备开发提供了关键的指导。托雷斯博士解释说,深脑刺激的目标是负责控制震颤,僵化,运动缓慢和步态问题等症状的区域,并协调
摘要:激光铭刻的石墨烯(LIG)是一种用于微电子应用的新兴材料,用于开发超级电容器,软执行器,互动发电机和传感器。制造技术很简单,但是文献中没有很好地记录了LIG质量的批处理变化。在这项研究中,我们进行了实验,以表征在电化学传感中应用的LIG电极制造中的批处理变化。在聚酰亚胺膜上使用CO 2激光系统合成了许多批次36个LIG电极。使用角膜测量法,立体显微镜,开路电位计和环状伏安法进行了LIG材料。疏水性和电化学筛选(循环伏安法)表明使用商业参考和反电极时,LIG电极批处理变化小于5%。金属化的lig化导致峰值电流和特定电容(阳极/阴极曲线之间的面积)显着增加。但是,批处理变化增加到约30%。研究了两种不同的铂电沉积技术,包括电静态和频率调节的电沉积。研究表明,具有高特异性电容和峰值电流的金属级连杆电极的形成可能是以高批量变异性为代价的。文献中尚未讨论此设计权衡,如果需要进行大规模使用的扩展传感器设计,这是一个重要的考虑。该研究的数据集可通过开放访问存储库获得。这项研究为LIG材料特性的变化提供了重要的见解,以扩展LIG传感器的可扩展开发。需要进行其他研究来了解这种变异性的潜在机制,以便可以开发提高重复性的策略来改善质量控制。
在这种情况下,了解电池电极的特征(孔,厚度,密度和电导率)至关重要。确保涂层厚度的均匀性可防止电极之间的不均匀响应并降低降解速率。涂层密度必须在能量密度和预期应用必要的功率要求之间取得平衡。此外,涂层电导率可以提高高排放速率的能力,这对于快速释放至关重要。涂层孔隙率直接影响锂离子电池的效率,性能和寿命。测量这些数量的传统方法通常涉及破坏性技术,限制了其适用性,尤其是在理解实时性能或奥塞兰多行为方面。孔隙率评估传统上涉及破坏性方法,例如汞入侵,气体吸附和液体挤出。X射线扫描虽然有效,但由于其使用辐射而引起了安全问题。此外,电化学阻抗光谱法提供了间接的孔隙度测量,但其复杂性可能会限制其应用。
由于一维线性通道的扩散限制,纳米沸石的合成和催化应用已被证明是提高各种扩散限制烃转化性能的有效策略 [7,8]。由于废物消耗和污染,工业的增长对全球环境构成了严重威胁。应做出更多努力来减少环境污染。解决这一重大问题的有效方法之一是光催化 [9]。尽管许多类型的材料被用于催化,如硫属化物、金属氧化物和钙钛矿 [10,11]。沸石的多孔笼状结构有许多应用,包括气体检测和清洁 [12,13]。沸石可以通过多种方法成功合成,例如盐化、密闭空间合成和微波合成法 [14,15]。已经报道了用微波法制备的纳米级林德 L 型沸石。由于这些金属氧化物和钙钛矿的稳定性较差,研究人员发现沸石是光催化的主要候选材料,因为它的二次氢解程度较低,在正辛烷芳构化中对 C-8 芳烃的选择性较高 [16]。然而,微波合成法被认为耗能,不适合工业应用和技术催化 [17]。因此,开发一种经济高效、易于扩大规模的方法来制备具有改进催化性能的纳米级林德 L 型沸石是极其必要的。幸运的是,一些研究人员观察到加入少量钡可以促进纳米级林德 L 型沸石的形成 [18]。据我们所知,Ba 对林德 L 型结晶过程的影响的解释仍不清楚。全面了解形成过程对于更科学地调节沸石晶体尺寸也具有重要意义。此外,林德 L 型沸石晶体尺寸对正构烷烃芳构化的影响还需要进一步系统研究。Bernard 等人首次报道了非酸性 0.71 nm 一维 12 元环通道的林德 L 型沸石在负载铂的情况下表现出优异的烷烃芳构化性能。通过水热法成功合成了纳米尺寸的林德 L 型沸石[19,20]。林德 L 型沸石具有六方晶体结构(空间群 P-6/mmm),晶胞常数 a = b = 18.4 和 c = 7.5 [21,22]。林德 L 型沸石在过去 20 年中引起了广泛关注
4化学系,Sri Guru Teg Bahadur Khalsa学院,Anandpur Sahib-140118,印度旁遮普邦。 摘要:超级电容器(SC)的高效电极材料的发展引起了人们的重大关注,由于其高孔隙率,成本效益,合成性易于合成和可调电导率,导致聚合物(CPS)作为有希望的候选者出现。 但是,CP通常在循环稳定性和能量密度方面面临局限性。 最近的研究集中在CP与金属氧化物(MOS)和碳基材料的协同整合,形成复合电极,具有增强的电导率,机械耐用性和改善的电化学性能。 本评论突出了将CP与MOS和石墨烯衍生物相结合以解决这些局限性的新方法,从而导致了较高的能量存储能力。 通过概述该领域的最新进展,我们旨在阐明这些协同相互作用及其对电极性能的影响的机制。 本文强调了下一代超级电容器设计中创新的潜力,为更高效,更耐用的储能解决方案铺平了道路。4化学系,Sri Guru Teg Bahadur Khalsa学院,Anandpur Sahib-140118,印度旁遮普邦。摘要:超级电容器(SC)的高效电极材料的发展引起了人们的重大关注,由于其高孔隙率,成本效益,合成性易于合成和可调电导率,导致聚合物(CPS)作为有希望的候选者出现。但是,CP通常在循环稳定性和能量密度方面面临局限性。最近的研究集中在CP与金属氧化物(MOS)和碳基材料的协同整合,形成复合电极,具有增强的电导率,机械耐用性和改善的电化学性能。本评论突出了将CP与MOS和石墨烯衍生物相结合以解决这些局限性的新方法,从而导致了较高的能量存储能力。通过概述该领域的最新进展,我们旨在阐明这些协同相互作用及其对电极性能的影响的机制。本文强调了下一代超级电容器设计中创新的潜力,为更高效,更耐用的储能解决方案铺平了道路。