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超级电容器纤维素/碳纳米管复合柔性电极研究进展
DOI：https://dx.doi.org/10.30919/es8d588 纤维素/碳纳米管复合柔性电极在超级电容器中的研究进展 孙哲1 齐厚娟1 陈曼慧1 郭斯通1 黄占华1,* Srihari Maganti2 Vignesh Murugadoss3 黄米娜2,3 郭占虎2,* 摘要 如今，对可穿戴、便携、可折叠的小型电子产品和人机交互界面设备的需求日益增加。因此，超级电容器由于其能量/功率密度高、充放电过程快、循环寿命长等优点，作为储能装置得到了广泛的研究。其中柔性电极材料是提升超级电容器性能的关键成分。纤维素作为一种天然柔性材料，具有成本低、来源广泛、可再生、机械性能强等特点，被用作电极的柔性基底或模板。为了提高纤维素基柔性电极的导电性和优异的电化学性能，将具有高导电性、良好的热稳定性和化学稳定性以及独特内部结构的碳纳米管（CNT）集成到纤维素基柔性电极中，制备出具有高能量/功率密度和长循环寿命性能的柔性超级电容器用纤维素/CNT基柔性电极。本文主要针对纤维素/CNT进行综述，着重总结了用于超级电容器的纤维素/CNT基复合柔性电极的组成、制备和机理，并讨论了纤维素/CNT基复合柔性电极目前面临的挑战和前景。
用于对粗发和卷发进行可靠脑电图记录的新型电极
摘要 — EEG 是一种功能强大且价格实惠的大脑传感和成像工具，广泛用于诊断神经系统疾病（例如癫痫）、脑机接口和基础神经科学。不幸的是，大多数 EEG 电极和系统的设计并不适用于非洲裔人群中常见的粗卷发。这可能会导致数据质量较差，在从更广泛的人群中记录数据后，这些数据可能会在科学研究中被丢弃，并且对于临床诊断，会导致不舒服和/或情绪紧张的体验，在最坏的情况下，会导致误诊。在这项工作中，我们设计了一个系统来明确适应粗卷发，并证明随着时间的推移，我们的电极与适当的编织相结合，可实现比最先进系统低得多（约 10 倍）的阻抗。这建立在我们之前的工作的基础上，该工作表明，按照临床标准 10-20 排列的模式编织头发可以改善现有系统的阻抗。
MOF 衍生的 Bi2O3@C 微棒作为先进非对称超级电容器的负极
表现出高比容量（2 A g 1 时 576 C g 1）。Shinde 等人 11 在室温下通过快速化学法生长了 3D Bi 2 O 3，在电流密度为 2 A g 1 时其比容量为 447 C g 1。刘等人 12 设计了缺氧 r-Bi 2 O 3 /石墨烯柔性电极，在 1 mA cm 2 时具有 1137 C g 1 的高比容量。尽管如此，Bi 2 O 3 对于 ASC 仍然存在缺点，例如其本质上较差的电子和离子电导率，充电 - 放电过程中的体积膨胀很大。进一步的研究表明，碳可以作为缓冲层，有效减少形貌变化，保护电极结构。Bi 2 O 3 /C复合材料的简便设计和制备策略仍需继续研究，以调整形貌和电子结构。13 – 16
小鼠稳定的假肢视觉感知的柔性聚合物电极
大脑界面可以刺激神经元，造成最小的损害，并且长时间工作将是未来神经假想的核心。在此，据报道，在视觉皮层的电微刺激过程中，具有高灵活的薄聚酰亚胺柄的长期性能，具有几个小（<15μm）的电极。当在体外施加了数十亿个电脉冲时，电极表现出显着的稳定性。将设备植入小鼠的一级视觉皮层（区域V1），并训练动物以检测电气微刺激时，发现感知阈值为2-20微型剂量（μA），该阈值远低于远低于电极与andstand的最大电流。体内设备的长期功能非常出色，稳定的性能长达一年多，对脑组织的损害很小。这些结果证明了薄浮动电极对失去感觉函数的长期恢复的潜力。
锂离子电池的电阻率和复合电极的微结构的三维映射
X射线纳米计算层析成像，22，23，可提供微型58 34，由聚合物粘合剂组合在一起。1，2，8，9粘合剂 - 粒子结构信息，但不是电子或化学59 35积分，最近已被确定为关键设计信息，目前仅限于有效的分辨率60 36参数，以改善SI基复合电子的大约50 nm。61 37 DES，由于其对大型扫描探针显微镜（SPM）中电极弹性的影响，已成为62 38的体积扩张和与电极显微结构的强大工具相关的63 39 39循环的功能相关的收缩。10 - 12 SI纳米颗粒的表面功能化具有
锂离子电极和分离器的聚合物粘合剂材料的进步
摘要：锂离子电池（LIB）已成为各种应用的必不可少的能量存储设备，从便携式电子到电动汽车到可再生能源系统。LIB的性能和可靠性取决于几个关键组件，包括电极，分离器和电解质。其中，电极的粘合剂材料在确定LIB的整体性能和耐用性方面起着至关重要的作用。本综述介绍了传统上在LIBS的阴极，阳极和分离材料中使用的聚合物粘合剂。此外，它探讨了传统聚合物粘合剂中发现的问题，并检查了锂离子电池的下一代聚合物粘合剂材料的研究趋势。迄今为止，N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP）作为锂电池电极生产中的溶剂的广泛使用已成为标准实践。然而，最近对其高毒性的担忧促使环境审查增加并施加严格的化学法规。因此，越来越紧迫的探索替代方案既是环境良性且更安全的用于电池制造的替代方案。对锂电池行业中对不同粘合剂研究的需求不断增长，进一步强调了这种紧迫的需求。鉴于当前对可持续性和环境责任的重视，必须研究一系列粘合剂选项，这些粘合剂选项可以与绿色和生态意识的电池生产的不断发展的景观保持一致。在这篇评论论文中，我们引入了各种活页夹选项，可以考虑到当前对电池性能增强和环境责任的强调，可以与环保和可持续的电池生产的不断发展的景观保持一致。
电化学传感的激光默认石墨烯（LIG）电极的批次变化
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。
电池多孔电极反应不均匀性的热力学根源及其缓解措施
多孔电极内反应电流分布不均匀是电池充电/放电过程中普遍存在的现象，并且常常控制着电池的倍率性能。多孔电极中的反应不均匀性通常归因于电解质和/或固体电极相内质量传输的动力学限制。然而，在这项工作中，我们发现它也受到电极材料固有热力学行为的强烈影响，特别是平衡电位对充电状态的依赖性：当平衡电位曲线的斜率降低时，电极反应变得越来越不均匀。我们采用数值模拟和等效电路模型来阐明这种相关性，并表明反应不均匀性的程度和由此产生的放电容量可以通过无量纲反应均匀度数来预测。对于平衡电位对电荷状态不敏感且表现出显著反应不均匀性的电极材料，我们展示了几种在空间上均化多孔电极内反应电流的方法，包括匹配电子和离子电阻、引入分级电子电导率和降低表面反应动力学。© 2020 作者。由 IOP Publishing Limited 代表电化学学会出版。这是一篇开放获取的文章，根据知识共享署名 4.0 许可条款分发（CC BY，http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/），允许在任何媒体中不受限制地重复使用作品，前提是对原始作品进行适当的引用。[DOI：10.1149/1945-7111/abb383]
飞秒激光构建分级铂铱电极的电化学和生物性能
摘要 神经电极接口对于各种生物电子治疗的刺激安全性和记录质量至关重要。最近提出的由飞秒激光制备的分级铂铱 (Pt-Ir) 电极在体外表现出优异的电化学性能，但其在体内的性能仍不清楚。在本研究中，我们通过在成年大鼠脑内植入 1、8 和 16 周来探索分级 Pt-Ir 电极的电化学性能、生物反应和组织粘附性。以普通光滑 Pt-Ir 电极作为对照。结果表明，两种电极的电化学性能在植入过程中下降并趋于平稳。然而，16 周后，分级电极的电荷存储容量稳定在~16.8 mC/ cm 2 ，是光滑对照电极 (1.1 mC/cm 2 ) 的 15 倍。此外，高度结构化的电极具有更低的阻抗幅度和截止频率值。与光滑电极相似的组织学反应表明分层结构的 Pt-Ir 电极具有良好的生物相容性。鉴于其卓越的体内性能，飞秒激光处理的 Pt-Ir 电极在神经调节应用方面表现出巨大的潜力。
用于测量植物电信号的超适形自粘表面电极
物理特性与人类表皮相似的有机电子设备正在开发中。[1–4] 此类设备能够与皮肤表面的复杂特征进行非侵入式耦合，用于后续的传感任务。除了为人类开发的系统和相关诊断设备外，分析活植物产生的电信号的方法也引起了从生物学到工程学等领域越来越多的关注。[5–10] 植物通过电信号对不同刺激作出反应，例如触摸、光、伤口或其他压力源（如干燥）。[6] 植物中快速的长距离电通信与较慢的生化信号传导的比较是植物生物学和农业领域的一个重要的研究课题。 [6,11–16] 植物中的电信号在细胞和离子水平上源自与人类和动物神经细胞中不同的机制（动物神经细胞中的去极化是由钠离子的跨膜内流增加驱动的，植物电信号，即动作电位，涉及钙的内流和/或氯离子的外流）。 [17] 有必要进一步了解植物电信号并将其与生理联系起来，因为它可以成为一种工具，例如，用于更好地控制生长，以及通过施肥或施用农药以及光照/水管理来响应植物需求的系统。此外，还有一个不同的领域，试图利用植物的内在功能，如传感、通信、