摘要膜电极组件(MEA)的性能阻碍了燃料电池的商业化。MEA受加湿,温度和氢气流量的极大影响。在这项研究中,使用PT/C和COFE/N-C催化剂在质子交换膜燃料电池中确定工作条件对MEA的影响。在此,制备了两种使用NAFION-212膜的MEAS类型的测量和测试。第一个MEA的阳极和阴极分别用Pt/C和COFE/N-C催化剂覆盖,而第二个MEA在两个电极上使用了PT/C催化剂。使用循环伏安法和电化学障碍光谱谱分别以PT/C和COFE/N-C催化剂的形式表征了电极,分别获得电化学表面积(ECSA)和电导率的电导率。在不同的工作条件下测试了两个测量的性能,例如各种加湿器温度(40°C,60°C,80°C和100°C)和氢气流速(100、200、300和400 mL/min)。具有PT /C催化剂的电极比COFE /N-C电极(0.018 m 2 /g)表现出更高的ECSA(0.245 m 2 /g)。类似地,PT/C电极具有比COFE/N-C电极(4.4×10 -3 s/cm)更高的电导率(7.2×10 -3 s/cm)。因此,在两个电极上使用PT/C催化剂的第二MEA的开路电压(OCV)均显示出比第一MEA(0.790 V)的OCV更高的值(0.890 V)。此外,加湿器温度在80°C下最佳,并且在第二个和第一个MEA中,其功率密度水平分别高达10.14和3.43 mW/cm 2。此外,MEA的性能还受氢气流量的影响。在第一个MEA的最佳氢气流速为400 mL/min的情况下,实现了4.93 mW/cm 2的功率密度。同时,第二个MEA需要较低的氢气流速(200 mL/min)才能达到10.14 mW/cm 2的最大功率密度。关键字:质子交换膜燃料电池,MEA性能,Co-Fe/n-C,加湿温度,氢气流速
摘要:认识到电解质化学和电极界面在锂电池的性能和安全性中的关键作用,以及对更复杂的分析方法的迫切需求,这项全面的综述在此研究领域中得分了机器学习的希望(ML)模型。它探讨了这些创新方法在研究电池界面中的应用,尤其是专注于锂金属阳极。在传统实验技术的局限性中,综述支持了一种混合方法,该方法将实验和模拟方法融合,从而使颗粒状的见解能够对分子水平的电池界面的形成过程和特征,并利用AI来从大量数据集中提取模式。它在电解质设计和电池寿命预测中展示了此类技术的实用性,并介绍了电池接口机制的新视角。审查结束了,通过断言人工智能(AI)或ML模型作为电池研究的宝贵工具的潜力,并强调了促进对科学社区中这些技术信心的重要性。
摘要环保导电棉纺织品是可穿戴设备中柔性底物的有希望的替代方法,因为棉花是一种廉价的天然织物材料,并且在现代便携式电子设备中兼容,具有足够的电导率。在这项工作中,使用碳质纳米材料(例如碳纳米管(CNT))和石墨烯和额外的导电银(AG)粉末和纺织墨水的碳质纳米材料(例如碳纳米管(CNT)),通过屏幕打印方法制备了柔性导电棉电极。制备的导电棉电极以及较高的质量负载(20-30 mg cm -2)表现出较低的板电阻(<10Ω)。在制备的棉电极的性能下,成功制造了全纤维状态的柔性超级电容器装置,该设备表现出高度特异性的677.12 MF cm -2,在0.0125macm-2时,使用AG和40%CNTOLE的电极组合物(60%),使用AG和40%Cntole)。使用不同的弯曲角度(0,30,45,45,60和90)在严重的机械变形下稳定的电化学性能稳定,并且即使在3000 CV循环后,电容保持范围即使在〜80%的情况下具有出色的环状稳定性,并且具有出色的循环稳定性。
锂离子电池(LIB)在产品中具有核心作用,从便携式设备到电网的大规模储能,并继续进行快速开发。电动汽车的激增增强了对技术进步和新一代技术的关注。结构电池因其多功能性和轻质特性而受到了极大的关注。这些电池利用碳纤维将其机械强度与单个结构中的电池功能相结合,从而减少了总重量并增加了能量密度。类似于传统的LIB,结构电池包含负电极和正极电极,并在结构电池电解质(SBE)中加固。虽然已经对碳纤维作为负电极进行了广泛的研究,但与结构电池概念一致的正极电极的发展相对稀缺。
Div> A Department of Chemistry, Faculty of Mathematics and Natural Science, University of North Sumatra, Medan, 20155, North Sumatra, Indonesia B Center of Excellent Chitosan and Advance Materials, University of North Sumatra, 20155, Medan, Indonesia C Department of Pharmacology and Therapeutics, Faculty of Medicine, University Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, Mercu Buana University, West Jakarta, Indonesia E伦敦大学学院材料发现研究所,伦敦大学学院,WC1E 7JE,英国f物理学系,数学和自然科学学院,化学工程学院,化学工程,工程学院,麦加塞拉比大学,麦加,麦卡,班达·阿塞23245
有机氧化还原活性化合物由于其分子可调性而引起了最近对能量储能的研究的关注,从而促进了它们的应用特异性c优化。1 - 4在有机氧化还原活性材料的缔合中,共轭大环具有特别的功能性吸引力,结合了由其旷日持久的架构和出色的可重复性来实现的强大氧化还原特性,只能与离散的分子系统实现。5 - 7 [2.2.2.2] Paracyclane-1,9,17,25-苯乙烯(PCT,方案1,顶部)是一种特殊的共轭宏环,它占了这种有机的氧化还原活性材料,8依赖于其可预测的合成和反击 - Ible-Ible-Ible-Ible-Ible-Ible-Ible-Ible-Ible-Ible-Ible-Ible-Ible-Ible-Ible-Ible-ible二 - 电源。可逆性降低PCT是通过隐藏的抗虫性的;在中性状态下,局部芳族苯基单元掩盖了4 N(24)p电子的形式大环共轭系统的反剖复,该系统可驱动具有4 N + 2(26)p电子的全球芳族dianion态的出色稳定性。9类似的芳香性切换在其他报告的有机电池电极材料中也起着作用。10 - 13对于PCT,可逆的两电子电化学还原与锂和钠离子的孔隙率相结合,分别在〜14 - 17%和〜4 - 5%V/V的情况下确定(取决于相位),将其作为电池电极材料启用。17,18然而,这些SQTI-RS中的烷基Sidechain存在赋予出色的溶解度,这显着阻碍了它们作为电池电极材料的循环时的物理稳定性。然而,在通用电池电解质中,PCT不能超过dianion状态,该状态限制了其特异性容量,同时,如果不适当选择导电剂和Binder,则Dianion态的增加溶解度会阻碍其循环性能。In order to raise speci c capacity and, drawing inspiration from the uniquely stable redox properties of aromatic cyclic anhydrides and their imide derivatives, such as naphthalenediimide, 14,15 our focus has shi ed towards the development of squarephaneic tetraanhydride (SqTA) and its tetraimide derivatives (SqTI, Scheme 1), 16 which builds on the多孔PCT子结构在本地和全球芳香状态之间的不同之间切换。Our development of SqTA opened up its conversion to a number of alkyl- N -substituted squarephaneic tet- raimides (SqTI-Rs), 16 which featured reversible access to the four-electron reduced state, owing to global aromaticity of the dianion and presumed global Baird aromaticity of the triplet tetraanion.因此,在储能中应用四电子可降低SQTI单元的分子设计中发展的策略需要集中于最小化的溶解度。通常,可以通过增强互联体相互作用(例如P - P相互作用)来降低复合溶解度,或通过省略侧技术来最大程度地减少有利的溶剂相互作用。26然而,如果通过连接扩展增加每个氧化还原活性单位的分子量,则可以降低特定的C容量。Conjugation extension of SqTI to increase p – p interactions may be achieved through its conversion into derivatives suitable for subsequent cross-coupling functionalisation, 19 or by its potential incorporation into covalent-organic frameworks 20 – 24 where its D 4 symmetry may be exploited to template reticular framework synthesis 25 by lattice propagation at the four anhydride positions of SqTA.
纳米结构的电化学生物传感器已经迎来了诊断精度的新时代,从而增强了临床生物标志物检测的敏感性和特异性。中,电容性生物传感可实现多个分子靶标的超灵敏标签检测。但是,与纳米结构平台的常规制造方法相关的复杂性和成本阻碍了这些设备的广泛采用。这项研究引入了一个电容式生物传感器,该生物传感器利用激光磨碎的还原氧化石墨烯(RGO)ELEC TRODE,该Elec Trodes装饰有金纳米颗粒(Aunps)。制造涉及激光标记的GO-AU 3 +膜,产生RGO-AUNP电极,通过按压戳面方法无缝传输到PET基板上。这些电极与特定生物受体功能化后,对生物分子识别具有显着的亲和力。例如,使用人IgG抗体的初步研究证实了使用电化学电容光谱学的生物传感器的检测能力。此外,生物传感器可以量化临床癌症生物标志物Ca-19-9糖蛋白。生物传感器的动态范围在0到300 u ml -1,检测极限为8.9 u ml -1。对人体液体预处理的CA-19-9抗原的已知浓度进行严格测试证实了它们在检测糖蛋白方面的准确性和可靠性。这项研究表示临床生物标志物的电容式生物传感方面的显着进展,可能导致更容易获得和成本效益的护理解决方案。
脑机接口 (BCI) 是神经科学领域中一个发展迅速的领域,其基础是人类神经系统与计算机之间的直接通信。1,2 非侵入式 BCI,如脑电图 (EEG) 或基于近红外光谱的交互,已成功将信号转换为针对运动障碍的设备控制命令,此类系统已与增强现实相结合。3–6 植入式微电极阵列 (MEA) 的发展开启了脑机交互的新时代,揭示了其在中枢神经系统和周围神经系统中的潜在应用。初步研究重点是恢复四肢瘫痪患者的运动技能,并取得了令人鼓舞的结果。7,8 另一个具有挑战性的应用是视觉假体。虽然视网膜假体已经可用,9 通过皮质刺激恢复视觉通路仍在发展中。10–16 到目前为止,在评估
在由SARS-COV-2触发的全局COVID-19大流行之后,需要快速,特定和具有成本效益的护理诊断解决方案的需求仍然是至关重要的。尽管Covid-19不再是公共卫生紧急情况,但该疾病仍会构成全球威胁,导致死亡,并且随着新变体的风险而发生变化,导致案件和死亡引起新的激增。在这里,我们迫切需要SARS-COV-2的快速,成本效益和护理诊断解决方案。我们提出了一个基于多重DNA的传感平台,该平台利用喷墨打印的纳米结构金电极和一个喷墨打印的无电池无电池近场通信(NFC)电位,用于对两个SARS-COV-2基因,ORF1AB和N Gene的同时定量检测。基于RNA-DNA夹层结构的形成的检测策略导致高度特异性的电化学输出。喷墨打印的纳米结构金电极提供了较大的表面积,可有效结合并提高灵敏度。喷墨打印的无电池NFC PotentioStat可以通过智能手机应用程序进行快速测量和实时数据分析,从而使平台可访问和便携。具有速度(5分钟),简单性,灵敏度(低PM范围,〜450%信号增益)和成本效益的优势,提出的平台是护理点诊断和高通量分析的有希望的替代方案,可补充COVID-19的诊断工具基。
灵活的混合光电集成集成在实现低温性方案基板上的高性能设备的低成本制造之前,面临着几个基本挑战。这些低成本基板通常会带来严格的处理要求,从而导致关键的制造问题。新兴技术,例如激光或基于灰灯(所谓的光子)后加工后处理的烧结,可替代传统烤箱的热敏感底物处理。1 - 8通过仔细调整每种材料的加工条件,可以在同一设备上独立处理多个薄LM,而无需高速退火和高速。用金属纳米颗粒制成的薄lm需要用少量的高功率密度脉冲来处理高密度导电lms。9,10对于陶瓷材料,较大的低功率脉冲倾向于改善