更广泛的背景地球的锂储量既有限制和分布不均,在满足全球电气化驱动的不断增长的需求方面提出了重大挑战。鉴于锂离子电池(LIB)的局限性,探索替代电池技术已经变得至关重要。钠离子电池(SIBS)代表了一种有希望的替代方案,由于丰富的钠资源及其低成本而引起了对储能系统和低速电动汽车应用的关注。含钠的过渡金属分层氧化物,普鲁士蓝色类似物和聚苯二醇化合物是SIBS的阴极材料的主要类别。中,具有稳健且稳定的P – O共价键具有固有的安全性,高氧化还原电位以及化学和热稳定性,具有稳定和稳定的Polyanion型阴极。然而,[PO 4]的重3D框架和绝缘特性导致容量递送有限(O 110 mA H G 1),低电子电导率和缓慢的反应动力学,这不可避免地导致电化学性能差。结果,具有高容量,循环寿命和快速反应动力学的高级阴极材料的发展具有重要意义,但它仍然是一个巨大的挑战。在这里,设计和优化了嵌入多孔碳框架中的集成聚苯式氧化物阴极,以增强Na-ion储存性能,该储存性能远远超过了NA 3 V 2(PO 4)3(PO 4)3(PO 4)3和出色的快速充电能力的理论能力,并在半层和AH级别的袋中的较长的循环寿命以及较长的循环寿命。此外,我们通过结合先进的表征技术和理论计算,例如原位X射线衍射,球形像差校正的透射电子显微镜技术,X射线吸收接近边缘结构,密度的功能理论理论计算,和comsol ysol ysimssics yourculation columpulations offeculation和comsol ysimiss,我们 揭示了这种集成阴极的自发激活和传输机制。 这项工作表明,集成阴极中的协同作用可以推动高级阴极材料的开发,以进行高能密度,快速充电和长寿命钠离子电池。揭示了这种集成阴极的自发激活和传输机制。 这项工作表明,集成阴极中的协同作用可以推动高级阴极材料的开发,以进行高能密度,快速充电和长寿命钠离子电池。揭示了这种集成阴极的自发激活和传输机制。这项工作表明,集成阴极中的协同作用可以推动高级阴极材料的开发,以进行高能密度,快速充电和长寿命钠离子电池。
摘要:未来的小型卫星将需要高性能的机载电子设备,需要采用复杂的散热方法,而不仅仅是增加散热器的表面积。一种有趣的替代方法是使用热泵来增加散热器的表面温度。在本研究中,我们进行了计算,以计算将热泵作为卫星热管理系统的一部分所带来的理论上的散热器尺寸减小潜力。考虑了“典型”蒸汽压缩循环 (VCC) 热泵满足理论要求的实际可能性。与理论计算一致,使用“典型” VCC 热泵可以增加或减少所需的散热器表面积。因此,热泵的选择及其设计至关重要。对于卫星散热器冷却应用,具有大温度提升的热泵是必不可少的,性能系数 (COP) 则不那么重要。即使 COP 较低(例如 2.4),但“典型”热泵提供接近 60 ◦ C 的较大温度提升,可能会使卫星的散热器表面积减少近 1.4 倍。这是一个显著的潜在减少。在决定是否采用这种方法而不是其他替代方案(例如可展开散热器)时,应考虑这两种方案的相对复杂性、成本、重量、尺寸、可靠性等。本研究的重点是 VCC 热泵;然而,结果为不太成熟的热泵技术(例如热量装置)提供了性能目标,这些技术最终可以应用于太空。
高熵碳化物 (HEC) 备受关注,因为它们是超高温和高硬度应用的有希望的材料。为了发现具有增强屈服强度和硬度的碳化物,需要基于机制的设计方法。在本研究中,提出了位错核原子随机性作为提高硬度的机制,其中位错核处不同元素之间的随机相互作用使位错更难滑移。基于密度泛函理论计算了 a ∕ 2 ⟨ 1 ̄ 10 ⟩ {110} 刃位错的 Peierls 应力,其中通过增加位错核处的元素数量来增加原子的随机性。结果表明,Peierls 应力在统计上随着元素数量的增加而增加,表明加入更多元素可能会产生更高的硬度。基于这一指导原则,我们制备了三种八阳离子 HEC(Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、X、Y)C(X、Y = Mo、W、Cr、Mo 或 Cr、W),其成分由从头计算的形成焓和熵形成能力决定。单相致密陶瓷均表现出约 40 GPa 的高纳米压痕硬度。位错核心处不同元素之间的随机相互作用为提高结构陶瓷的硬度提供了一种机制。
摘要:将低能状态的集成到自下而上的石墨烯纳米纤维(GNRS)中是一种强大的策略,用于实现具有量身定制的纳米电子带量身定制的电子带结构的材料。低能零模型(ZMS)可以通过在石墨烯的两个sublattices之间产生不平衡来引入纳米仪(NGS)。这一现象是由[n]三角形(n∈)的家族举例说明的。在这里,我们证明了[3]三角形 - gnrs的合成,这是一种由五元环连接的[3]三角形链的grigular一维链(1D)链。在相邻[3]三角形上的ZM之间的杂交导致狭窄的带隙,E e g,exp〜0.7 eV的出现,以及使用扫描隧道谱图对实验验证的拓扑结束状态。紧密结合和第一原理密度功能理论计算局部密度近似值证实了我们的实验观察结果。我们的合成设计利用了单体构建块的选择性在表面上的从头到尾耦合,从而实现了[3]三角形 - gnrs的区域选择性合成。详细的从头算理论提供了对地面自由基聚合机制的见解,揭示了Au-C键形成/断裂在推动选择性中的关键作用。■简介
我们正处在一个前所未有的时代,科学和技术在太空探索方面有前所未有的合作机会,利用广泛的原位和非原位工具研究宇宙中的几乎所有目标。我们的研究所自豪地继承了捷克诺贝尔奖获得者雅罗斯拉夫·海洛夫斯基的杰出遗产,他开发了独特的极谱法,这是 20 世纪化学分析的基石之一。今天,空间科学和技术是领先的科学领域之一,就像海洛夫斯基时代的先进仪器分析一样。关于天体以及行星际和星际空间的化学和物理知识基础不断扩大,需要所有科学和技术领域的专家进行多学科参与。其中,物理化学和化学物理学占据着稳固的地位。当代太空探索必须由实验室科学、在良好控制条件下的实验、理论计算以及先进仪器和技术的开发来支持。我们的研究所在所有这些领域都积极做出贡献,而物理化学的应用是共同点。我们研究所的主要战略不是注重数量,而是开发独特的仪器、技术、科学方法和概念,以及促进空间工程和科学领域广泛开放的合作。
石墨烯纳米带 (GNR) 因其可通过改变边缘结构和带宽来精确调整电子特性的潜力而在纳米电子学中引起了广泛关注。然而,合成具有备受追捧的锯齿状边缘 (ZGNR) 的 GNR 仍然具有挑战性,这对于自旋电子学和量子信息技术至关重要。在这项研究中,提出了一种用于合成一种新型 GNR(称为边缘扩展 ZGNR)的设计图案。该图案能够以规则间隔沿锯齿状边缘受控地合并边缘扩展。成功演示了一种特定 GNR 实例(3 行锯齿状宽度的 ZGNR)的合成,其中双桑烯单元融合到带轴交替两侧的锯齿状边缘。使用扫描探针技术以及密度泛函理论计算,全面表征了所得边缘扩展 3-ZGNR 的化学结构和电子特性。这里展示的设计主题为合成多种边缘扩展的 ZGNR、扩展 GNR 的结构景观以及促进对其结构相关的电子特性的探索开辟了新的可能性。
电气化运输和对电网储能的需求不断增加,继续在全球范围内建立动量。但是,锂离子电池的供应链面临着资源不足和稀缺材料的日益挑战。因此,开发更可持续的电池化学成分的激励措施正在增长。在这里,我们显示了带有引入LICL作为支撑盐的ZnCl 2电解质。一旦将电解质优化为Li 2 ZnCl4Å9H2 O,组装的Zn – Air电池可以在800小时的过程中以0.4 mA cm -2的电流密度在-60°C和+80°C之间维持稳定的循环,具有100%的库班式效率,用于Zn剥离/platipper/plate/plate。即使在-60°C下,> 80%的室温功率密度也可以保留。高级表征和理论计算揭示了造成优秀性能的高渗透溶剂化结构。强酸度允许Zncl 2接受捐赠的Cl-离子形成ZnCl 4 2-阴离子,而水分子在低盐浓度下保留在游离溶剂网络中,或与Li离子坐标。我们的工作提出了一种有效的电解质设计策略,可以实现下一代Zn电池。
本研究主要集中于使用量子理论对低温 InP HEMT 高频电路进行分析,以发现晶体管非线性如何影响所产生模式的量子关联。首先,推导出电路的总哈密顿量,并使用海森堡-朗之万方程检查所贡献运动的动力学方程。利用非线性哈密顿量,将一些组件附加到 InP HEMT 的本征内部电路,以充分解决电路特性。附加的组件是由于非线性效应而产生的。结果,理论计算表明,电路中产生的状态是混合的,没有产生纯态。因此,修改后的电路产生双模压缩热态,这意味着可以专注于计算高斯量子不和谐来评估量子关联。还发现非线性因素(称为电路中的非线性分量)可以强烈影响改变量子不和谐的压缩热态。最后,作为主要观点,得出结论,虽然可以通过设计非线性分量来增强模式之间的量子关联;然而,由于 InP HEMT 的运行温度为 4.2 K,因此实现大于 1 的量子不和谐、纠缠微波光子似乎是一项具有挑战性的任务。
材料建模的人工神经网络(ANN)获得了显着的兴趣。我们报告了基于Boltzmann机器(BM)体系结构对ANSATZ的ANSATZ的ANSATZ的改编,用于量子化学计算[Yang等,J。Chem。理论计算。,2020,16,3513–3529]。在这里,这项研究将其扩展的形式主义提出了量子算法,该算法可以通过量子门制备NQ。ANN模型的描述符被选为电子配置的占领,是用量子机械代表的。我们的算法可能具有与先前研究中使用的基于经典抽样的组合相比的潜在优势。可以使用量子本机程序准确地形成NQ。仍然,在能量最小化方面对模型的训练有效地在经典计算机上进行。因此,我们的方法是一类变异的量子本素。BM模型与Gibbs的分布有关,我们的准备程序利用了量子相估计的技术,但没有哈密顿的进化。通过在量子计算机模拟器上实现该算法来评估所提出的算法。显示了理论的完整空间配置相互作用水平的说明性分子计算,并确定了与我们先前经典方法的准确性的一致性。
对与周期性或准周期性时间相关外部源相互作用的力学系统(经典或量子)的行为进行理论计算,需要对其在长时间内的行为进行非常好的控制。简单的解决方法可能会导致涉及长期项(依赖于时间的多项式增长项)或小分母(特别是在准周期相互作用下)的棘手问题。通常的数值积分方法在长时间内也可能不稳定,并会导致不受控制的误差。这些问题最早是在天体力学中发现的,在周期性或准周期时间相互作用下的物理系统中普遍存在。这些稳定性问题及其解决方案的分析是物理学和应用数学的一个广泛研究领域,并导致了重要的发展,如庞加莱-林德斯泰特级数和 KAM 理论。此类系统的微扰处理的主要目标是用依赖于时间的均匀收敛级数来表达物理上有意义的量,也就是说,用级数来表达,当截断时,与精确解的差异最多为一个固定的微小量,并且不会随时间而增加。量子相的计算是一种相关的物理情况,其中这种均匀的,即时间