食品工业生产数百万吨的自然副产品。通过这项研究,我们遵循了一种使用丢弃的环境友好的策略,例如来自琼脂工业的大豆生产和海洋纤维素(Cell)的大豆蛋白分离株(SPI),以实现附加的价值应用。特别是,这项工作着重于基于大豆蛋白和纤维素的膜的发展,以及它们作为电池分离器膜朝着可持续储能系统的验证。基于物理相互作用,带有细胞的SPI膜与电解质显示出极好的兼容性。这些物理相互作用有利于膜的肿胀,在液体电解质中三天后达到1000%的肿胀值。膜的热稳定至180°C。经过液体电解质的约束后,观察到膜的微结构变化,但要保持多孔结构,而材料则易于处理。阴极半细胞中的离子电导率值,锂转移数量和电池性能分别为1C速率的5.8 ms.cm - 1、0.77和112 mAh.g-1。总体而言,考虑到环境精神问题和循环经济,可以证明可以根据废料获得更可持续的高性能锂离子电池。
图1:厚度的实验数据是从参考文献中获取的。6。为不同的χ值绘制了两个数据集。带有实心标记的数据集显示了在室温下测量的实验数据,这是使用Unifac-fv在本工作中计算出的Flory-Huggins参数的函数。带有空标记的数据集显示出相同的实验D,这是参考文献中计算出的Flory-Huggins参数的函数。6,计算中有错误。相同的标记形状和颜色对应于相同的溶剂。误差线代表实验不确定性,因为在各种溶剂中PP分离器的厚度D是Flory-Huggins参数χ的函数。
电池电力存储一直是达到可持续能源网络的主要策略之一。它们足以存储能源并稍后释放,支持大量可变的可再生电能。在这种情况下,锂空气电池(实验室)有可能成为高容量电池,其理论能量密度高于目前可用的锂离子。但是,它们在商业上仍然是不可行的。在过去的几十年中,随着稳定电解质,多孔阴极和催化剂的发展,实验室技术取得了巨大进展。尽管如此,对锂金属电极的保护受到了较小的关注,尤其是防御大气中存在的反应性物质,例如水和氧气。在这项工作中,合成了一个保护膜以保护金属锂阳极免受水的影响。使用聚四甲基乙二醇(PTMEG),4,4-二苯基甲基甲烷二异氰酸酯(MDI)和1,4丁二醇与甘油作为链扩展器的1,4丁二醇和甘油混合物进行合成。使用含碳纸作为阴极,金属锂作为阳极和0.1 mol.l -1硅氯酸锂(LICLO 4)组装的脂质锂氧(Li-O 2)电池测试合成的膜,并在二甲基硫代(DMSO)中以550 ppm的浓度为dimethyl smo(liclo 4)。此外,将电池与新型聚合膜的可环性与标准玻璃超细纤维分离器进行了比较。结果显示,与聚合物分离器在玻璃超细纤维分离器上组装的电池可环性更高。
随着对环境保护和能源需求不断增长的需求的越来越多,对可持续储能设备的研究变得越来越紧迫。1 - 4个锂离子电池已经迅速发展,但是有毒和易透明电池极为危险,因此近年来,无毒和安全的水性锌电池引起了很多关注。5 - 8个锌金属在水溶液中相对稳定,因此可以直接用作水性电池(AZB)的阳极电极。实际上,Zn金属电极具有许多优势,包括:9 - 11(1)高丰度和低价,(2)化学稳定性,(3)高理论能力(820 mA H G -1,5855 mA H CM -2)和(4)低氧化还原电位(-0.76 Vs vs. vs.sha)。在AZBS中,Zn 2+离子在AZB充电/放电期间在阳极电极处镀金/剥离,而树突和侧反应危害了电池的寿命和库仑的效率。12 - 14因此,Zn阳极的改进对于AZBS至关重要。
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抽象锂 - 硫(Li - S)电池被认为是锂离子电池的有希望的下一代替代品,由于其高能量密度,用于储能系统。然而,尚未解决的几个挑战,例如导致电池自放电的多氧化还原航天飞机。在本文中,我们探讨了聚合物蚀刻离子轨膜作为LI - S电池中的分离器的使用,以减轻氧化还原班车的效果。与商业分离器相比,它们的独特优势在于它们非常狭窄的孔径分布,并且有可能以独立的方式量身定制和优化纳米孔的密度,几何形状和直径。直径在22到198 nm之间的各种聚对邻苯二甲酸酯膜,并且成功地整合到Li - S Coin细胞中。据报道的库仑效率高达97%,容量较小,为使用量身定制的膜在Li - S电池中的多氧化氧化还原航天飞机开辟了一条途径。
Bell&Gossett CRS合并风格的空气和沉积物分离器可用于任何HVAC系统。它的内部合并介质有助于打破夹带的空气并将固体悬挂在系统流体中。CRS有效去除这些污染物,从而提高了传热能力。这会导致较低的能源成本,同时保护泵,锅炉和其他组件,并延长系统的寿命。具有各种尺寸,连接和配置,是任何HVAC应用程序的绝佳解决方案。
图 1. crRNA 性能受上游间隔物的 GC 含量影响 (A) CRISPR-Cas12a 操纵子由 Cas 基因和一个 CRISPR 阵列组成。(B) 每个 crRNA 由一个重复序列和一个间隔物组成。预处理重复序列包含一个 ~16-18-nt 片段,此处称为 CRISPR 分隔符,该片段由 Cas12a 和一种未知酶切除。(C) 在哺乳动物细胞中表达 Cas12a 阵列时,之前已省略了分隔符。我们想了解分隔符是否有助于使 crRNA 免受间隔物中二级结构的负面影响。(D) 我们设计了由两个 crRNA 组成的 CRISPR 阵列,第一个具有非靶向无义间隔物,第二个靶向 GFP 启动子,该启动子在 HEK293T 细胞中基因组整合。(E) 实验设置;分析 GFP 荧光作为阵列性能的衡量标准。 (F) CRISPR 阵列可以显示出对无义间隔物的组成的超敏感性。在极端情况下,将最后一个核苷酸从 T 替换为 G 可能导致 GFP 激活几乎完全终止。(G) 51 个 CRISPR 阵列的文库,其中第一个 crRNA 包含一个具有不同 GC 含量的无义间隔物,第二个 crRNA 靶向 GFP。无义间隔物的 GC 含量与 GFP 荧光之间存在强烈的负相关性。每个点代表 51 个 CRISPR 阵列中的一个(三个重复)。根据阵列启用的 GFP 荧光水平将阵列分为三组。框表示在 I 和 J 中分析的两组。(HJ) 对于每个组,计算了滑动 5-nt 窗口的平均 GC 含量。性能最佳的阵列是无义间隔物在其 3' 端恰好具有低 GC 含量的阵列。一些阵列因其无义间隔物的 GC 含量 ( G ) 而显示出意外的高或低 GFP 活性。这些阵列在其无义间隔物的 3' 端含有低 ( I ) 或高 ( J ) GC 含量,这表明最后几个碱基的 GC 含量是阵列性能的重要预测因素。HJ 中的阴影区域表示标准误差。( K ) 了解无义 crRNA 中 3-nt 区域 GC 含量的预测能力 (方法)。( L ) 显示预测的二级结构 (-Δ(最小自由能)) 和 51 个无义间隔物的 GC 含量之间关系的图。
缺乏用于非水电的膜的膜,会限制有机氧化还原流细胞中的细胞容量和循环寿命。使用可溶性,稳定的材料,我们试图比较可使用市售的微孔分离器和离子选择性膜可以实现的最佳性能。我们使用具有证明稳定性的有机物种,以避免由于材料降解而导致的分频和/或细胞失衡而导致的反应能力褪色。我们发现了生命周期和库仑效率之间的权衡:非选择性的分离器的性能更稳定,但具有低库仑效率,而离子选择性膜的效率低,而离子选择性膜可实现高库仑的效率,但会随着时间的推移而经历能力损失。当骑自行车前混合电解质时,库仑效率仍然很高,但是由于细胞不平衡而导致的容量损失,可以通过电解质重新平衡来恢复。这项研究的结果强调了可以通过合适的膜可以实现的非水细胞性能增益的潜力。