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使用植入大鼠运动皮层植入的无定形碳化物微电极阵列的局部田间电势的慢性稳定性
摘要：可植入的微电极阵列（MEA）可以记录皮质神经元的电活动，从而允许脑机界面的发展。然而，MES显示在慢性条件下的记录功能降低，促使新型MEA的发展可以改善长期性能。传统的平面，基于硅的装置和超薄的无定形碳化硅（A-SIC）测量植入雌性Sprague-Dawley大鼠的运动皮层中，并在植入后进行每周的麻醉记录。在两种设备类型的植入周期中，比较了1至500 Hz记录的光谱密度和频道。最初，A-SIC设备和标准测量值的带有可比性。然而，在植入后整个16周内，标准测量值显示出体力和功率频谱密度均持续下降，而A-SIC的测量表现出更加稳定的性能。从植入后第6周到研究结束时，标准和A-SIC MEA之间的带能量和光谱密度之间的差异在统计学上是显着的。这些结果支持使用超薄的A-SIC测量来发展慢性，可靠的脑机界面。
先进电化学储能电极材料的界面和结构设计研究专题社论
电动汽车对移动电源的需求不断增长，这促使人们致力于开发高性能电化学储能 (EES) 设备。然而，目前的 EES 技术无法满足各种应用对提高性能和安全性以及降低成本和环境足迹的要求。先进材料，包括活性阳极和阴极材料、非活性碳和粘合添加剂、金属集电器、隔膜和电解质，在支持电池运行方面发挥着重要作用。特别是，复合电极和电解质中不同相或组分的界面工程，以及每个组分或多组分设备的分层结构设计，可以解决与电荷传输动力学、电化学特性和化学/物理/机械性能相关的许多基本研究课题。因此，通过研究界面和结构可以提高储能性能、可靠性和安全性。本研究主题旨在强调电化学储能界面、材料和结构设计的最新进展和进展。本研究重点是研究和理解电化学储能装置的界面特性、电极和电解质材料以及分层结构设计，包括锂离子电池、锂金属电池、全固态电池、钠离子电池、多价电池、水基电池、液流电池、超级电容器、混合储能和其他创新系统。本研究主题中的两篇论文重点介绍了钾离子电池方面的成就，涵盖了制造高性能阳极材料的新方法。两篇论文报告了锂硫电池的最新进展，重点介绍了准/全固态电解质和多孔碳纳米纤维电极。
2D MOSI2N4作为Li -Air电池的电极材料
抽象的Li-Air电池是最重要的下一代电池之一。2D分层材料的开发丰富了液压电池的材料。在这项工作中，提出了对2d Mosi 2 N 4上Li原子的形象和能量的DFT研究。我们提出2D MOSI 2 N 4作为Li-Air电池的阳极和阴极材料的合适材料。2D MOSI 2 N 4的高元素电导率使它成为阳极的优势，而在2d Mosi 2 N 4上，Li 2 O 2生长的低屏障为其作为阴极材料带来了优势。LI负载的MOSI 2 N 4的最大容量预计为129 mAh/g。对于Li负载的MOSI 2 N 4，阳极电势在较大的LI载荷中稳定（相对于Li Bund）稳定（〜 -0.2 V）（Li％= 12〜75％）。作为阴极，在Li 2 O 2平板的生长过程中，开路阴极电势稳定（相对于Li Bulb的2.8 V）。我们的工作揭示了2D最大相的可能性（M是过渡金属，A是Al或Si，而X是C，N或两者兼而有权）作为金属空气电池材料。
亚细胞尺度碳纤维内电极及周围神经元的exp液分析可实现记录电生理学的建模
1美国密歇根大学，美国密歇根州安阿伯市生物医学工程系，美国美国密歇根州2 Biointerfaces Institute，密歇根大学，安阿伯大学，密歇根州安阿伯市，美国密西西比州48109，美国3神经科学研究生课程，密歇根大学，密歇根大学，密歇根州安阿尔伯，MI 4810 9 48109，美国美国5生物物理学计划，密歇根大学，安阿伯，密歇根州安阿伯市48109，美国6计算机医学和生物信息学系，密歇根州医学，密歇根州安阿伯市，密歇根州安阿伯市48109，美利坚合众国，美国78109美国密歇根大学安阿伯大学，美国密歇根州安阿伯市48109，美国9个细胞与发育生物学系，密歇根大学医学院，安阿伯，密歇根州安阿伯市，美国48109，美国美国∗作者，应与之解决任何信件。1美国密歇根大学，美国密歇根州安阿伯市生物医学工程系，美国美国密歇根州2 Biointerfaces Institute，密歇根大学，安阿伯大学，密歇根州安阿伯市，美国密西西比州48109，美国3神经科学研究生课程，密歇根大学，密歇根大学，密歇根州安阿尔伯，MI 4810 9 48109，美国美国5生物物理学计划，密歇根大学，安阿伯，密歇根州安阿伯市48109，美国6计算机医学和生物信息学系，密歇根州医学，密歇根州安阿伯市，密歇根州安阿伯市48109，美利坚合众国，美国78109美国密歇根大学安阿伯大学，美国密歇根州安阿伯市48109，美国9个细胞与发育生物学系，密歇根大学医学院，安阿伯，密歇根州安阿伯市，美国48109，美国美国∗作者，应与之解决任何信件。
通过局部电沉积直接 3D 微打印高导电金结构
直接 3D 打印金属微结构可以实现混合微制造，将传统微制造与增材微制造 (l AM) 相结合。微结构的材料特性，包括电阻率，对于微电子、高频通信和生物医学工程等广泛的应用都具有决定性的重要性。在这项工作中，我们介绍了一种基于局部电沉积的金结构 l AM 室温工艺。我们通过气压调节前体物质供应速率和通过电沉积电位调节反应速率来展示对电沉积过程的控制。我们 3D 打印了复杂的金微尺度结构，并通过开发具有集成四点探针测量功能的混合设备来表征打印金的电阻率。此外，我们基于之前展示的铜 l AM 工艺打印了铜微线，并表征了铜的电阻率。我们证明了金线和铜线的接近体电阻率值分别为 65 n X m（约比体电阻高 2.5 倍）和 19 n X m（仅比体电阻高 10%），且无需后处理。金线的微观结构分析表明，金属沉积物致密且无空隙。最后，我们在预图案化的基板上印刷了金结构，为将增材微制造与现有微制造技术相结合的混合设备铺平了道路。2023 作者。由 Elsevier Ltd. 出版。这是一篇根据 CC BY 许可协议开放获取的文章（http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。
简要摘要阴极电极的最新发展
摘要 - 锂离子电池在大型储能应用中起着重要作用，例如电动汽车和便携式设备，由于其高能密度。由于对具有出色循环稳定性和更高能量密度的更好性能电池的需求不断增长，因此对寻找新的阴极材料进行了各种研究以满足这些要求。本综述将首先解决锂离子电池的当前挑战，并简要概述了基于碳的纳米材料和低CO NI的氧化氧化物阴极的最新发展。将对各种碳材料涂层（例如单/多壁碳纳米管）进行研究，氧化石墨烯会减少。此外，本综述将总结低CO分层氧化物的进步及其报告的性能。最后，将介绍阴极材料未来进步的观点。
可植入的神经信号的电极获取
潜在市场估计到2025年，全球主动植入医疗设备市场估计将达到267.5亿美元。美国控制着全球市场约40％，其次是欧洲（25％），日本（15％）和世界其他地区（20％）。欧洲最大的市场份额属于德国，意大利，法国和英国。医疗应用•刺激和记录周围神经系统中的神经活动； •获取用于控制运动假体的神经电信号； •刺激视觉假体的视神经； •神经的电刺激，以恢复运动功能；我们的经验设计和制造可植入电极，以获取神经信号。我们的传感器的新颖性在于独特的技术流，该技术流通过使用廉价，柔性，生物相容性材料具有强大的优势，并且成本明显低于现有方法。我们的可植入电极具有生物相容性，并在体内进行了测试。设计和制造具有感觉反馈和双向通信与截肢者树桩外周神经系统的双向交流的神经群体：•假体移动元素的动作由从截肢者的树桩中获取的运动神经信号无线控制； •来自神经假体的手掌和手指的触觉反馈信息无线传输到截肢者树桩中的感官神经分支，从而使截肢者的触觉感觉。寻找合作伙伴：
用高密度碳纤维微电极
摘要 - 视网膜假体可以改善受感光者退行性疾病盲目的患者的视力。尽管人为视力受益，但这些假体的空间分辨率低限制了临床上可用设备的积极影响。视觉植入物中单电极产生的视觉感知可以重叠并导致不清楚的图像，这限制了视网膜假体使用者的形状和字母感知。然而，研究表明，在靶神经元近距离近端植入的较小的电极可能可以使用较小的分辨率。在这项研究中，我们使用穿透性亚细胞纤维微电极在离体小鼠视网膜中进行了视网膜刺激，并进行了钙成像以记录视网膜神经节细胞（RGC）的空间激活，以响应不同的刺激振幅和RGC-电极距离。我们观察到较小的RGC空间活性和较高的RGC - 电极距离较小的脱靶刺激，这可能是通过双极细胞间接RGC激活的指示。碳纤维电极的阻抗测量在整个插入和刺激过程中证明了它们的机械和电稳定性。我们的结果表明，脉冲振幅和电极深度的修饰会在活动电极周围产生小而焦点的响应。用碳纤维进行的视网膜刺激可能会增加临床应用中视网膜假体的刺激精度和图像分辨率。
最近的发展和过渡金属化合物作为钾离子杂种电容器的电极材料的未来前景
必须同时开发具有成本效益，高效且稳定的储能技术，以使可再生能源的可持续性和稳定应用成为现实。事实证明，电力储能（EES）系统在存储从可再生能源为实用应用中产生的电力的电力方面有一个巨大的希望。[9–17]如图1所示，可以将EES系统简要分类（通过以锂离子电池为例），超级电容器和金属离子混合电容器，它们具有不同的特性。众所周知，由于其高能量密度，锂离子电池是电力存储和输送应用的主要EES系统之一。但是，锂离子电池在可再生能源存储和交付中的大规模应用受到锂资源的高成本以及锂离子电池本身的不受欢迎的特征（例如有限的循环寿命和低功率密度）。[18-21]此外，超级速度（也称为电化学电容器）是EES系统的另一种必需类型。它具有高功率密度和较长的周期寿命，但与锂离子电池相比，能量密度不足。[22–24]为了同时实现高能和功率密度，金属离子杂种电容器的概念已经出现。[25–27]和作为概念证明，将锂离子杂种电容器（LIHC）用纳米结构的Li 4 Ti 5 O 12作为负电极材料制成，并活化的碳为非水晶中的正电极材料。[28]提出了金属离子杂种电容器，以有效地结合了蝙蝠和超级电容器的优势，同时最大程度地提高了功率和能量。此外，金属离子混合动力电容器可以消除电池的内在缺点，例如安全性差和严重的自我放电，同时继承了超级电容器长期循环稳定性的优点。，重要的是要注意，这些优点并不意味着金属离子混合动力电容器可以替换电池和超级电容器，尤其是在当前阶段，因为金属离子混合电容器仍然面临几个挑战，尤其是关于可实现的能量和功率密度。在不同类型的金属杂种电容器中，LIHC是具有商业化产品的相对成熟的技术。但是，LIHCS的致命缺点是锂资源的不均匀分配和高成本，这导致了
关于金属 - 有机框架衍生的双功能电催化剂的氧气电极中金属电池电极
有限的能源来源并将有害气体释放到二氧化碳和甲烷等大气中，是全球变暖和地球温度的年度升高的主要原因。过多的全球变暖正在打扰整个生态系统：海洋生物，野生动植物，人类等。由于冰川，海冰和极地冰盖的融化，世界海洋和海洋中的水量正在上升。极端挫折可能是由于极端天气造成的。除了房屋的上升和客户保险费用外，食品和能源价格还在上升。包括不断下降的旅游业和工业生产能力，能源，食物和水需求，灾难清理和边境紧张局势的因素对政府以及我们的经济产生了影响。1 - 3这已经引发了可再生和生态适当能源的大量研究。有效的储能系统，以使新的可持续能源有效地使用。通过提供可持续的电源和燃料多样性，可再生能源可改善能源安全，降低燃油泄漏的可能性，并减少对进口燃料的需求。使用这些绿色能源来保护国家的自然资源。可以通过存储来减少需求，并且可以节省任何成本，并将其传递给消费者。能源存储可以帮助满足人口稠密的地方的峰值能量需求，从而减少电网负载和价格上涨。4,5