与汽油汽车 (GC) 相比,电动汽车更加环保、节能且经济。然而,当前电动汽车的一个突出缺点是电池从空电状态到充满电需要很长的等待时间,而给 GC 充满电只需几分钟。在此背景下,美国能源部提出了“极限快速充电” (XFC) [2],具体要求充电时间为 15 分钟(4C 速率),以确保电动汽车的大规模普及。到目前为止,使用石墨负极和碳酸亚乙酯 (EC) 基电解质的商用 LIBs 不可能在没有锂镀层的情况下实现 XFC,因为与 Li/Li + 相比,石墨的工作电位在高倍率下很容易降至 0 V。[3] 人们进行了无数的尝试致力于石墨的结构改性以提高倍率性能,例如降低曲折度 [4] 和增加孔隙率。 [5] 然而,由于电池能量密度不可避免地会降低,这些以高功率换取低能量密度的尝试并不适合实际应用。另一方面,加速本体电解质中的 Li + 传输过程似乎是实现高动力学的有效方法 [6],而不会牺牲能量密度。低粘度的脂肪族酯 [7] 被用作
中空碳材料因其独特的多孔结构和电性能被视为催化和电化学储能中重要的支撑材料。本文以铟基有机骨架InOF-1为骨架,在惰性氩气下通过纳米氧化铟与碳基质的氧化还原反应形成铟颗粒。具体地说,通过在脱羧过程中结合铟的熔融和去除,原位获得了一种多孔中空碳纳米管(HCNS)。合成的HCNS具有更多的电荷活性位点以及短而快的电子和离子传输通道,以其独特的内部空腔和管壁上相互连通的多孔结构,成为碘等电化学活性物质的优良载体。此外,组装的锌碘电池(ZIBs)在1 A g -1 时提供234.1 mAh g -1 的高容量,这确保了电解质中碘物质的吸附和溶解达到快速平衡。基于HCNS的ZIBs的倍率性能和循环性能得到大幅提升,表现出优异的容量保持率,并表现出比典型的单向碳纳米管更好的电化学交换容量,使HCNS成为新一代高性能电池的理想正极材料。
原理:复合显微镜具有透镜的组合,可以增强放大力和分辨能力。要检查的样品或物体通常安装在透明的载玻片上,并位于冷凝器镜头和客观镜头之间的试样阶段。从底座上的一束可见光束由冷凝器透镜聚焦到样品上。物镜镜头拾取样品传递的光,并创建了称为主管内主图像的样品的放大图像。此图像再次被眼镜镜头或目镜放大。当需要更高的放大倍率时,低功率聚焦后旋转鼻子,以使较高功率(通常为45倍)的目标与幻灯片的照明部分保持一致。偶尔需要很高的放大倍数(例如观察细菌细胞)。在这种情况下,采用了油浸入物镜(通常为100倍)。公共光显微镜也称为明亮场显微镜,因为在明亮的磁场中产生了图像。图像看起来更暗,因为标本或物体比周围环境更密集并且有些不透明。通过或物体的光的一部分被吸收。应用:复合显微镜在各个领域广泛用于一系列应用,因为它们可以放大小样品以仔细观察。化合物显微镜的一些最常见的应用是:
热浪的严重程度,持续时间和频率正在增加。使用历史数据,气候模型输出和热浪倍增器,多阶段的极端天气模拟器(MEWS)对此进行建模。在这项研究中,MEWS用于计划在夏威夷豪乌拉的社区弹性中心。集线器将具有正常操作和弹性操作模式。这两种模式均使用能量倍率进行建模。弹性操作模式包括切断许多空间的空调,以减少紧急情况下的功率要求。模拟了MEWS在2020年,2040年,2060年和2080年生成的300个未来天气文件的结果。使用共享的社会经济途径2 - 4.5、3 - 7.0和5 - 8.5。弹性操作模式的结果显示,根据气候和未来年份,超过32.2 c的超过32.2 c的时间增加了两到六倍。产生的热弹性减少使能量使用强度平均降低26%,对气候变化的敏感性很小。将来预测的降低的热弹性是不受欢迎的,但不足以需要更富含能源的弹性模式。相反,如果发生最坏的热浪,则需要计划确保弱势个人可以优先使用枢纽的空调部分。
摘要:磷酸羟基磷灰石磷酸盐(HA-TCP)支架是一种用于支撑骨再生的三维结构。理想情况下,支架应具有生物相容性,可生物降解且无毒。组织工程技术使用合并的干细胞和支架来修复骨缺损。为了证明支架的无毒特性,人脐带间充质干细胞(HUCMSCS)需要进行细胞毒性测试。在这项研究中,将27个样品分为八组,其脚手架ha-tcp剂量范围为5-1000 µg。每个脚手架的治疗组都用HUCMSC覆盖。通过使用光密度(OD)公式计数的甲基 - 噻唑 - 四唑(MTT)色唑次添加样品,并由微孔读取器观察到。通过具有100倍放大倍率的倒TMS显微镜观察到细胞的生存能力。MTT分析的测试表明,HUCMSC细胞生存能力使Ha-TCP支架剂量的每种变体都没有表现出任何有毒作用。OD值越高,生存能力越高。已经发现,可变支架剂量与脐带细胞的生存能力百分比之间没有显着差异。
摘要:锂硫电池具有较高的理论容量和能量密度,被认为是最有前途的下一代储能系统之一。然而,锂硫电池中的穿梭效应导致硫利用率低、循环性能差、倍率性能差等问题,近年来引起了大量研究者的关注。其中,对多硫化锂(LPS)具有高效催化功能的催化剂可以有效抑制穿梭效应。本文概述了近年来锂硫电池催化剂材料的进展。根据已报道的催化剂的结构和性能,将已报道的LPS催化剂材料的发展分为三代。可以发现,高效催化材料的设计不仅需要考虑对多硫化物的强化学吸附,还需要考虑良好的导电性、催化性和传质性。最后,对高性能锂硫电池催化剂材料的合理设计进行了展望。具有高电导率、同时具有亲脂和亲硫位点的催化材料将成为下一代催化材料,例如异质单原子催化、异金属碳化物等,这些催化材料的发展将有助于更高效地催化LPS,改善反应动力学,为锂硫电池高负载或快速充放电提供保障,促进锂硫电池的实际应用。
利用可调动态纤维素纳米原纤维 (CNF) 网络制备高性能聚合物凝胶电解质。通过在酸性盐溶液中膨胀各向异性脱水但从未干燥的 CNF 凝胶,构建出一个高度稀疏的网络,其中 CNF 的比例低至 0.9%,充分利用了 CNF 的极高纵横比和超薄厚度(几微米长,2-4 纳米厚)。这些 CNF 网络暴露出高界面面积,可以将大量基于聚乙二醇的离子导电液体电解质容纳到强均质凝胶电解质中。除了增强的机械性能外,根据计算机模拟,CNF 的存在还由于其出色的强吸水能力而同时提高了离子电导率。这种策略使电解质的室温离子电导率达到 0.61 ± 0.12 mS cm −1,是聚合物凝胶电解质中最高的之一。该电解质作为磷酸铁锂半电池隔膜表现出优异的性能,具有高比容量(0.1C 时为 161 mAh g −1)、优异的倍率性能(5C)和循环稳定性(60°C 下 1C 下 300 次循环后容量保持率为 94%),以及稳定的室温循环性能,与商业液体电解质体系相比,安全性大大提高。
摘要:在过去的20年中观察到了锂离子电池(LIB)的指数市场增长;仅在2017年,大约有670,000吨的Libs才出售。由于消费者对电动汽车的兴趣日益增加,汽车制造商的最新参与,储能设施的最新发展以及政府对运输电力的承诺,因此这种趋势将继续持续。尽管在LIB商业化后早些时候开发了一些有限的回收过程,但在可持续发展的背景下,这些过程并不足够。因此,已经建立了显着的效果,以替代常用的倍率递质回收方法,以较不利的方法,例如水透明术,尤其是基于硫酸盐的浸出或直接回收。基于硫酸盐的浸出是目前用于回收LIB的唯一大规模水透明方法,并作为目前正在开发的几个试点或示范项目的基线。相反,大多数项目和过程仅着眼于NI,CO,MN和LIS的恢复,并且浪费了磷酸铁磷酸锂(LFP)电池的浪费。尽管这种电池类型并未主导LIB市场,但其在LIBS废物流中的存在引起了一些技术问题,从而影响了当前回收过程的利用率。本评论探讨了当前的过程和替代解决方案,包括新型的选择性浸出过程或直接回收方法。
过渡金属基电极材料具有大的比表面积和多孔结构,可以为氧化还原反应暴露更多的电活性位点,并提供电极和电解质之间的大接触面积。18-20多级多孔纳米结构不仅提供更多的活性位点,而且还提供快速的电极/电解质相互作用和离子传输/电子交换,从而提高功率密度和倍率能力。21,22此外,基于对电荷存储机制的理解,探索了多价金属阳离子之间的协同效应。复合材料的组成协同作用可以使电极中的离子和电荷轻松转移,从而确保更丰富的氧化还原反应。 22 – 25此外,人们付出了巨大的努力来设计各种三元和四元过渡金属基电极,这些电极已被证明与单金属氧化物相比具有金属导电性、更丰富的氧化还原反应位点和电化学稳定性等显著优势。26 – 30最后,粉末状电极材料机械不稳定,其电导率通常太低,无法快速充电 – 放电。由于电解质扩散到电极中的距离短,只有材料表面对总电容有有效贡献。设计无添加剂的电极材料,直接在导电多孔基底上生长(如泡沫镍),不仅可以提高导电性和电极中电解质的丰富度,还可以提高电极的稳定性。
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]