氯磺酸和油酸是使无序碳纳米管(CNT)转化为精确且高度功能的形态的理想溶剂。目前,使用挤出技术处理这些溶剂,由于化学兼容性而导致并发症,这限制了设备和底物材料选项。在这里,我们提出了一种新型的酸性溶剂系统,基于具有低腐蚀性的甲磺酸或p-硫苯磺酸,在浓度高达10 g/升(≈0.7体积%)时,它形成了CNT的真实溶液。该溶剂系统的多功能性是通过向常规制造过程(例如插槽模具涂层,溶液旋转连续纤维和3D打印气凝胶)进行的。通过连续的插槽涂层,我们在工业相关的生产速度下实现了最先进的光电性能(83.6%T和14 ohm/sq)。这项工作为CNT的可扩展处理中的实用和高效的手段建立了具有适合各种应用的属性的高级材料。
1。一般介绍近几十年来,对环境和人类社区造成不可逆转的损害的自然灾害数量已大大增加。此类灾难的例子包括地震,洪水,火灾和海啸,所有这些都对人类安全构成了威胁,并阻碍了危险救援行动的影响。不可能避免此类事件,因此有效的灾难管理系统的定义至关重要。要提高其有效性,这种系统必须拥有有关受灾难影响的人的全面信息,以及有关事件的位置和性质的精确细节。此信息对于决策和急救团队的组织非常宝贵。在另一种情况下,机器人已被证明是被认为是沉闷,肮脏和危险的操作中必不可少的工具。这主要是由于它们能够达到人类危险或无法接近的地方,例如有毒或极端热的环境,从而提高了救援团队的安全性和运营效率。此外,在灾难发生几分钟之内的快速响应是一个重要的目标,并且使用官方机器人系统对此目标至关重要。在美国纽约的9/11袭击中,机器人在城市搜救和救援(USAR)行动中的首次使用可以追溯到2001年9月。尽管机器人系统在灾难响应阶段的重要性越来越重要,但它们的部署通常发生在灾难发生后约6.5天,超过了死亡率曲线的48小时高峰,如[1]报道。随后发生的事件,例如2005年的La Conchita Landslide,2005年的卡特里娜飓风和威尔玛飓风,2007年的Midas Gold Mine倒闭,2011年的福岛核电站灾难以及2011年的Tohoku Eartrequake在搜索和救援行动中使用了机器人的使用。延迟可以归因于各种因素,包括技术挑战。这些机器人系统的主要操作模式是遥控器,它需要高水平的专业知识和专业培训,为Human Operators提供。因此,只有少数专家能够操作这些机器人系统,从而大大限制了其潜在应用。几个瓶颈进一步限制了机器人系统在救灾中的使用。这些包括机器人的智能,能量和流动性的有限可靠性和自治,整合不足
锂离子电池对社会产生了巨大影响,最近获得了诺贝尔化学奖 1、2。经过几十年的商业化,锂离子电池正迅速接近其能量密度的理论极限,从而推动了锂金属化学的复兴 3-6。然而,锂金属电池的推广应用受到其循环寿命较短的困扰 4、5。锂金属和电解质之间无法控制的副反应形成化学不稳定、机械易碎的固体电解质界面相 (SEI)。SEI 在循环过程中容易破裂,导致树枝状生长、“死锂”形成和不可逆的锂库存损失 4。电解质工程可以调整 SEI 结构和化学性质,使其成为实现锂金属负极的关键且实用的方法 7、8。对于一种有前景的电解质,必须同时满足几个关键要求 9 – 11 :(1)始终如一的高库仑效率(CE)以最大限度地减少锂的损失,包括在初始循环中,(2)在贫电解质和有限过量锂条件下的功能性以实现最大比能量,(3)对高压正极的氧化稳定性,(4)合理的低盐浓度以实现成本效益和(5)高沸点和不可燃性以确保安全性和可加工性。电解质工程方面的最新研究提高了锂金属电池的循环性,包括盐添加剂优化 12 、溶剂比例修改 13 、 14 和液化气电解质 15 。特别是,高浓度电解质 16、17 和局部高浓度电解质 11、18 – 22 被认为是最有效的方法。高浓度电解质成功减少了 Li + 溶剂化结构中的游离溶剂分子,从而形成了以无机为主的 SEI 和更好的锂循环性能。整个系列
液相色谱 - 质谱(LC-MS)在当今设备齐全的分析实验室中迅速成为常规的效果。随着LC-MS的使用增加,具有工具性,化学和数据库方法,旨在提高这种宝贵技术的敏感性,特定性和分析速度。具有增强离子光学和检测器的新离子源,高分辨率LC系统和快速质谱仪已降低了检测的限制,但已提高了用于样品制备,移动相和添加剂的试剂的纯度期望,并提高了标准。一些显着的例子,说明如何影响分析的LC-MS中使用的化学物质的纯度和组成:
端组(例如)在非富勒烯受体(NFA)中对启用绿色溶剂配置的聚合物太阳能电池(PSC)的潜在影响仍未探索,这是环保PSC开发的进步机会。在此,通过修改Y6衍生物NFA的Y6衍生物NFA的最先进的NFA,BTP-4F的Y6衍生物,在两种新颖的NFAS中,在两种NFAS中,在两种NFAS中,Y6衍生物NFA的最先进来开发1',1'-Dycyanomethem甲基-4-氟-4-氟-5-噻酯-3- indanone(IC-ft)。独特地,这项研究表明,除了通常认为F··H的强有性氢键键合中,它在确定最终分子构象中起着关键作用,这是通过2D NMR研究和GIBBS Free Energuls conde and conde and f from f··。不对称的BTP-ft posess是最低的最低分子轨道水平,并增强了甲苯中的溶解度。因此,它可以减轻相位分离,促进纳米纤维形态的形成,促进激子解离并最终增强PSC的性能,并达到0.900 V的高开路电压,并达到17.56%的功率转化效率(PCE)。此外,三元混合PM6:BTP-FT:BTP-4F在甲苯加工的设备中增强了PCE的增强。这项研究通过丰富了NFA分子上的电子吸引EGS的阵列,对NFA设计的NFA设计具有新颖的视角。
摘要:固体聚合物电解质(SPE)将允许在下一代固态锂离子电池(LIBS)中提高安全性和耐用性。在SPE类中,三元复合材料是一种合适的方法,因为它们提供了高室温离子电导率,出色的循环和电化学稳定性。In this work, ternary SPEs based on poly(vinylidene fluoride- co - hexafluoropropylene) (PVDF-HFP) as a polymer host, clinoptilolite (CPT) zeolite, and 1-butyl-3-methylimidazolium thiocyanate ([Bmim][SCN])) ionic liquid (IL) as fillers were produced by在不同温度(室温,80、120和160°C)下溶剂蒸发。溶剂蒸发温度会影响样品的形态,结晶度和机械性能以及离子电导率和锂转移数。分别在室温和160°C下制备的SPE获得了最高离子电导率(1.2×10 - 4 S·CM - 1)和锂转移数(0.66)。电荷 - 放电电池测试显示,在160°C下制备的SPE,分别在C/10和C/2速率下分别在C/10和C/2速率下的排放能力值最高值。我们得出结论,在SPE制备过程中,对溶剂蒸发温度的良好控制使我们能够优化固态电池性能。关键字:三元复合材料,PVDF-HFP,蒸发温度,固体聚合物电解质,锂离子电池
摘要在过去的十年中,我们看到了镍,钴,锰和锂之类的电池金属的需求增加。同时市场要求更高质量的产品。更高质量的要求对过程设计实践施加了压力。必须开发过程设计实践,以便不仅可以预测生产量,而且可以预测生产质量。这意味着必须使用工艺模拟器进行溶剂提取厂的现代工艺设计。无法手动计算现代SX植物的准确质量平衡。溶剂提取过程模拟器必须不仅能够计算主过程及其组成,而且还可以通过不同的饲料组成和量来计算溶剂提取电路的性能。模拟器还必须能够预测关键杂质在不同电路中的表现。一个非常重要的细节也是对电路中的夹席进行建模。尤其是在电池金属中,溶剂提取过程以mg/l给出了接受的杂质水平,这意味着溶剂提取的夹带具有很大的影响SX电路的表现。此外,SX模拟器必须能够预测不同溶剂提取阶段中变化的过程条件如何改变化学平衡。有机相的金属载荷在不同阶段也会影响化学平衡计算。高负载的有机相提取物金属的含量不同于部分或未加载的有机相。模拟器设计也非常快。对于标准SX过程,通常可以在几个小时内完成模拟器模型。可以在几天内模拟一些复杂的案例,即使基本信息随时可用,也可以在不到一周的时间内完成一个全新的模拟器。仿真结果精确度远胜于其。现代模拟器还可以预测SX电路设计中的问题。METSO的HSC SIMS过程模拟器是SX过程模拟的绝佳工具。hsc SIM是在不断变化的过程条件下,在每个阶段中给定的夹带,并将不同的SX阶段组合到功能齐全的SX过程中,您可以在不断变化的过程条件下模拟两个阶段的过程模拟器之一。今天,HSC SIM模型已用于几种操作SX植物的工艺设计。正在建造几种SX植物,而HSC SIM进行了过程模拟。
通过合规运动,他们的环境,例如pH,[6,7]温度,[8-10]湿度,[11-15]和光[16-18]。他们发挥了巨大的潜力来满足人造肌肉,能量发电机,阀门,握手,游泳者和步行者领域的感测和致动要求。最近,据报道了溶剂蒸气驱动的软驱动器[19-21],并被视为人类 - 环境相互作用的有前途的设备。当前,分子吸收驱动的软致动器通常仅限于水,乙醇和丙酮蒸气,从而阻止其在晚期可穿戴应用中使用。最近对工程智能材料[22-25]及其作为软执行器的应用[26]表现出复杂的三维形状变形,已广泛审查以进行更全面的分析。简而言之,可以通过将非均匀的外部刺激应用于各向同性结构或通过各向异性执行器的概念来诱导3维(3D)变形,而后者是诱导可编程和可控制变形的有利选择。迄今为止,已经报道了一大批杂种结构,例如双层,梯度和图案结构。[27]在本文中,我们通过开发能够以受控方式精确曲线和扭曲的溶剂响应式仿生软执行器来利用这种方法。它们基于Su-8光敏环氧树脂的刚性微纹理,该树脂在聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄膜的一个或两个侧面图案化,以模拟生物生物。[30–35]将所得的微型结构软致动器与双层执行器进行比较,该动力器由在挥发性有机化合物(VOC)下膨胀的活性层组成,并沉积在被动层的顶部。PDM属于硅胶类,是高性能溶剂响应式软动力执行器的出色候选材料,因为它固有的机械灵活性和耐用性,可反复变形。PDMS除了在暴露于VOC时肿胀的能力外,还表现出较高的热和湿度稳定性。实际上,PDM经常用于分析化学领域[28],例如作为水性培养基中采样分析物分子的有效矩阵材料。[29]尽管对于应用数量不需要PDM的肿胀,但它作为分子驱动的软设备的驱动材料提供了极好的选择性。据报道,基于PDM的聚合物构造的各种自我折叠微观结构已据报道,驱动机制,包括双层和表面张力驱动结构之间的热,磁性,应力不匹配。
随着电动汽车和大规模储能系统的开发,现有的商业锂离子电池(LIB)越来越无法满足市场需求。出于这个原因,研究人员探索了各种新型材料系统,以增加电池的能量密度,例如基于合金的阳极,1,2 Li金属阳极,3,4 sul sul sul de-de-de-de-de-de-de de de基基阳极,5 - 7和基于Li-rich的锰的阴极。8,9在其中,硅(SI)被认为是商业石墨阳极的最佳替代品之一,因为它具有高理论能力(4200 mAh g -1)和适当的工作电压(〜0.4 V,vs.li/li/li +)。10然而,静电后,硅的体积膨胀高达300%,而Li +的反复插入和提取诱导了表面上的机械应力和变形,从而导致颗粒的粉碎。11,体积变形会破坏相邻硅颗粒之间或颗粒与当前收集器之间的电气接触,而活性材料可能完全从收集器脱离。10,12此外,硅表面上的固体电解质相(SEI)反复破裂并因硅的体积变形而导致,消耗了大量的电解质和活性锂。13随着时间的流逝,
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