低成本和高效率的基于Zn的流量电池(ZFB)已成为可再生能源开发的有前途的能源存储技术之一。然而,在ZFB中,由于存在Zn 2 +,一个阴离子交换膜(AEM)损失离子电导率。Zn 2 +沉淀的侧反应导致AEM与第四纪基团的离子交换分解。虽然阳离子交换膜(CEM)由于离子交换组和阴离子之间的静电相互作用而阻碍阴离子结构。为了解决ZFB中离子交换膜不良的电导率,基于聚醚酰亚胺(PEI)的多孔离子导电膜是通过ZFBS的水相反转技术开发的。离子导电机制基于孔径的排除,这减轻了离子交换组对离子电导率的影响。通过引入合适的聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)并控制四氢呋喃(THF)挥发时间,可以进一步改善膜性能。结果表明,在Zn/4-羟基-2,6,6-6,6-四甲基二哌啶中,1-氧基(TEMPO-OH)流量电池,库仑效率(CE)超过98%,能量效率(EE)在20 mA-cm-2-2-2中的能量效率(EE)可实现,并且可以在20 mA cm-2-2中以20 ma-2的供应来实现。 150个周期。基于PEI的多孔膜(低成本和高效率)被认为是ZFB的有希望的策略。
有关多孔材料性能的研究仍在进行中(与传统沸石相比)。[1,2] 因此,详细了解孔隙结构尤为重要,但对这种复杂孔隙结构的可靠表征仍然是一项重大挑战。为了对此类分级材料进行全面的结构表征,需要结合多种互补的实验技术,例如气体吸附、X 射线衍射 (XRD)、小角度 X 射线和中子散射 (SAXS 和 SANS)、汞孔隙率测定法、电子显微镜(扫描和透射)、热孔隙率测定法、核磁共振 (NMR) 方法、正电子湮没寿命谱 (PALS) 和电子断层扫描。[3–7] 参考文献 [8] 概述了不同的孔径表征方法及其应用范围。图1说明了这些结构表征方法在孔径分析中的应用范围,也就是说,每种方法在孔径分析中的适用性都有限。气体吸附仍然是最流行的方法,因为它可以评估整个范围的微孔(孔宽<2纳米)、中孔(孔宽:2-50纳米),甚至大孔(孔宽>50纳米)。除了气体吸附之外,汞孔隙率测定法还用于表征更大的纳米孔和最大400微米的大孔。因此,气体吸附和汞孔隙率测定法的结合可以获得从孔宽<4纳米到至少≈400微米的广泛范围内的孔结构信息,凸显了这些技术对于多孔材料表征的重要性。经过一个多世纪的专门研究和开发,使用气体吸附对多孔材料进行物理吸附表征的方法已经很成熟。 20 世纪初的开创性实验和理论工作为我们理解气体吸附现象及其在结构表征中的应用奠定了基础。[10]
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利用大规模储能技术实现可再生能源的高效利用成为当今最热门的研究领域之一。1,2其中,钒氧化还原流电池(VRFB)具有容量设计灵活、循环寿命长、环境友好等优点,被认为是最有前途的大规模储能系统,目前已实现兆瓦时规模。尽管取得了巨大的成功,但其能量效率较低,无法与锂离子电池等其他电化学储能技术相媲美,寻找提高能量效率的方法至关重要。电极是钒离子氧化还原反应发生场所,是实现高效VRFB的关键。目前,石墨毡由于其在浓酸性条件下具有良好的稳定性和高导电性,被广泛应用于钒液流电池的电极材料。3 它们的催化活性低、比表面积小,不利于和促进
摘要:维度在有机半导体的电荷传输特性中起重要作用。尽管三维半导体(例如Si)在无机材料中很常见,但在三维有机聚合物中赋予了电导率,这是有挑战性的。现在,使用无催化剂的Diels-Alder Cycloadition聚合合成了三维P-偶联的多孔有机聚合物(3D P-POP),然后提出了酸促进的芳香化。具有801 m 2 g 1的表面积,在整个碳主链中完全结合,在用I 2蒸气处理后的6(2)10 4 SCM 1的电导率为6(2)10 4 SCM 1,3D P-POP是新型永久性多孔3D 3D有机半导体的首位成员。P孔有机聚合物(POP)由于其永久性孔隙度,可调孔径,结构模块化,大表面积和高理化稳定性,因此引起了人们的注意。In partic- ular, POPs [1] with extended p -electron conjugation are attractive for their desirable properties in high electron mobility and electrical conductivities, allowing for low-cost and lightweight organic semiconductor applications such as light-emitting diodes, solar cells, field-effect transistors, organic lasers, battery electrodes, and photocatalysis.[2]迄今为止,已经有许多二维(2D)P-共轭流行音乐,例如用于太阳能电池应用的基于噻吩的CMP [3]和I 2掺杂的JUC-Z2 [4],用于电化学离子传感,以及对2D POROFE for PhotemoConductors sppped sppped sppped spppations secting secting secting secting secting s extrochemical离子传感。[5]通过创建具有相似电导率但较高表面积和较低密度的3D聚合物来增加电荷传输的维度,这可能对许多应用(例如催化和气体传感)有益。[6]的确,3D POP的骨干通常合并SP 3碳中心,[7]破坏了P -Conju-
研究了两种气体(CO 2)和甲烷(CH 4)的两种气体中的中红外区域的检测,研究了不同的集成光子传感器。这三个研究的结构是基于Chalcogenide膜(CHG)或多孔也(PGE)和基于CHG的Slot波导的山脊波导。优化了波导尺寸,以在导向光和气体之间获得最高功率因数,同时保持在中红外波长范围内的单个模式传播。在CHG山脊波导的情况下,可实现的功率因数为1%,PGE-Ridge为45%,在CHG-Slot的情况下为58%。在λ=4.3μm处的二氧化碳的检测极低(LOD),甲烷在λ=7.7μm下的二氧化碳为0.1 ppm,由于中液范围内的较大的气体吸收系数,可获得CHG SLOT波引导的λ=7.7μm。对于多孔驻驻波导,还计算出低LOD值:CO 2在λ=4.3μm时为0.12 ppm,CH 4在λ=7.7μm处的Ch 4 ppm。这些结果表明,所提出的结构可以在环境和健康感测芯片上实现通用光谱检测所需的竞争性能。
提出了以直接制造方法制备的激光诱导的多孔石墨烯(LIG),并还探索了其在可伸缩应变传感器中的应用以检测施加的应变。与在PI膜上通过激光涂鸦制备的胶片相比,在聚酰亚胺/聚二甲基硅氧烷(PI/PDMS)复合材料上表现出天然高的可伸缩性(超过30%)。带有LIG的PI/PDMS复合材料在PDM中显示出具有不同PI颗粒浓度的可调机械性能和电子性能。相对于拉伸应变,制备的LIG电阻的良好环状稳定性和几乎线性响应提供了其访问可穿戴电子产品的访问。为了提高PDMS/PI复合拉伸性,我们设计并优化了基里加米(Kirigami)启发的应变传感器,并在顶部表面上lig,从而大大增加了对应用应变的线性响应中的最大应变值从3%到79%。
摘要:由于断电风险高,热驱动吸附式制冷机越来越受到关注。为了提高制冷机的效率,必须生产和检查新的吸附剂。在本研究中,测试了四种新开发的硅基多孔材料,并将其与通常与水搭配使用的吸附剂硅胶进行了比较。进行了使用压汞法、气体吸附和动态蒸汽吸附的扩展吸附测试。使用扫描电子显微镜确定样品的形态。使用同时热分析和激光闪光法确定热性能。本研究分析的金属有机二氧化硅 (MOS) 纳米复合材料的热性能与常用硅胶的热性能相似。MOS 样品的热扩散系数在 0.17–0.25 mm 2 /s 范围内,而硅胶的热扩散系数约为 0.2 mm 2 /s。AFSMo-Cu 测得的水吸附容量最高,为 33–35%。对于窄孔硅胶,质量吸收率约为 25%。在水吸附的情况下,观察到吸附剂的孔径至关重要,孔径大于 5 nm 的吸附剂最推荐与水配合使用。
