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1个大学。Lille, CNRS, Centrale Lille, UMR 9189-Cristal-Center for Research in Computer Science, Signal and Automatic, F-59000 Lille, France 2 University Paris-Saclay, CNRS, CEA, Institut de Physique Th´Eorerique, 91191, Gif-sur-Yvette, France 3 Univ Lyon, Ens de Lyon, University Claude Bernard Lyon 1, CNRS De Physique(UMR 5672),F-69342 Lyon,法国4 Qube Research and Technologies,75008 Paris,France 5 Univ。Lille,CNRS,UMR 8523-Phlam-phlam-lasers,Atoms and Mol´écules,F-59000 Lille,法国6号ALTO大学应用物理系,00076 AALTO,AALTO,芬兰7 Sorbonne University 7 Sorbonne University 7 Sorbonne University,理论实验室和高级Enigh Enightoration and High Enigh Encorgies,cnres and High Enighs umr 7559999999999。 Jussieu,Tour 13,5eme’iTage,75252 Paris 05,法国8大学。巴黎 - 萨克莱,CNRS,Optique Institute研究生院
添加剂制造(也称为3D打印)有可能使任何形状的柔性,可穿戴和可定制的电池开发,从而最大程度地提高储能,同时减少死亡重量和音量。在这项工作中,高能密度lini的三维复合电极结构1/3 MN 1/3 CO 1/3 O 1/3 O 2(NMC 111)材料通过增值税光聚合(VPP)过程与创新的先前方法结合使用。这种创新的方法涉及将金属前体盐溶解到紫外聚糖化树脂中,以便将有害的光散射和增加的粘度最小化,然后在印刷物品的热后处理过程中NMC 111的原位合成。在初始树脂中没有固体颗粒,允许生产较小的印刷特征,这些特征对于3D电池设计至关重要。在本研究中彻底描述了紫外聚糖化复合树脂和复杂结构的3D打印,然后对产生NMC 111的热后处理进行了优化。基于这些结果,这项工作通过前体方法解决了3D打印电池的关键方面之一:需要在电化学和机械性能之间妥协以获得功能齐全的3D印刷电极。此外,它讨论了通过VPP工艺限制电池多物质3D打印的差距。
别是石墨烯的 D 、 G 和 D+G( 也称 G') 峰 [ 19 ] ,这表 明两种样品都生成了高质量的石墨烯。其中 D 峰 是由于芳香环中 sp 2 碳网络扭曲使得碳原子发生 对称伸缩振动引起的 [ 20 ] ,用于衡量材料结构的无 序度,它的出现表明石墨烯的边缘较多或者含有 缺陷,这与 SEM 观察到的结果一致; G 峰是由 sp 2 碳原子间的拉伸振动引起的 [ 21 ] ; G' 峰也被称 为 2 D 峰,是双声子共振二阶拉曼峰,其强度与 石墨烯层数相关 [ 22 - 24 ] 。与 LIG 拉曼曲线相比, MnO 2 / LIG 在 472.6 cm −1 波段较强的峰值,对应于 Mn − O 的伸缩振动峰,证实了 MnO 2 的晶体结构。 XRD 测试结果表明, MnO 2 /LIG 在 2 θ =18.002° 、 28.268° 、 37.545° 、 49.954° 和 60.244° 处的特征峰分别对应 α - MnO 2 的 (200) 、 (310) 、 (211) 、 (411) 和 (521) 晶面 ( 图 4 b PDF#440141) , α -MnO 2 为隧道结构,可容 纳溶液中的阳离子 ( 如 Zn 2+ 、 Li + 、 Mg 2+ 、 Na + ) [ 21 ] 。 25.9° 和 44.8° 处的峰为 LIG 中 C 的特征衍射峰。
在开发用于金属空气电池的阴极仍然是一个挑战。在此,我们提出了一种新的man-ganese钴丁物双金属自支撑电极作为催化剂,该电极通过水热和钙化方法在碳布上合成。电极可直接用作无粘合剂和涂层的锌空气电池阴极。使用碳布(CC)上使用氮掺杂碳的锰的原位结构可以增加碳表面上的孔,并具有更多的电化学活性位点。在碱性系统中研究了OER性能,结果表明,催化剂的电势为203 mV,电流密度为10 mA·CM -2,这比比较样品优于MNO 2 @NC/CC和CO 3 O 4 @NC/CC。此外,用MNCO 2 O 4.5 @NC/CC材料组装的锌空气电池具有出色的循环性能,并且可以稳定地循环200小时,而电流密度为5 mA·CM -2,而没有明显的电体衰变。
摘要:由于循环时的形态进化和SEI修饰,使用Si作为锂离子电池的阳极材料仍然具有挑战性。目前的工作旨在开发一个由碳涂层的Si纳米颗粒(SI@C NPS)组成的复合材料,该复合物紧密嵌入了三维(3D)石墨烯水凝胶(GHG)结构中,以稳定LIB电极内的SI。而不是简单地混合两个组件,而是合成过程的新颖性在于原位热液过程,该过程显示出成功产生氧化石墨烯还原,3D石墨烯组装的产生以及SI@C NPS在GHG Matrix中的均匀分布。在不包含其他导电添加剂的电极上的半细胞中的电化学特性揭示了保护性C壳对于达到高特定能力的重要性(最高2200 mAh.g-1),以及良好的稳定性(200个循环,平均CEFF> 99%)。这些性能远高于用非C涂层Si NP制成的电极或通过混合两个组件制备的电极。这些观察结果突出了C壳对SI NP的协同作用,以及单步的原位制备,使SI@C-GHG混合复合材料具有具有物理化学,结构和形态学特性的SI@C-GHG混合材料的产量,从而促进了样品电导率和Li-ion扩散途径。
柔性设备的研发仍任重道远,并且充满了障碍,严重阻碍了此类系统的发展。[3] 在主要的限制因素中,我们可以观察到,迫切需要有效的策略来在柔性基板上获得导电路径。[4] 此外,即使柔性是强制性的,可拉伸基板也更受欢迎,因为便携式设备领域正在朝着可穿戴配置的方向发展。这意味着不可能将柔性和拉伸性分开。在这种背景下,在石墨烯基材料大家族中,激光诱导石墨烯应运而生[5],成为制造柔性电子设备最有前途的材料之一。[6] 然而,尽管在新基板上开发 LIG 付出了无数努力,但仍然缺乏适用于激光石墨化的可拉伸聚合物。[7] 事实上,到目前为止,还没有观察到弹性基板石墨化的证据。就弹性体聚合物家族而言,聚二甲基硅氧烷 (PDMS) 是微系统技术中最受欢迎的弹性体材料,因为它具有诱人的物理和化学特性,例如弹性、低至 220 nm 的光学透明度、可调的表面化学性质、低水渗透性但高气体渗透性和高介电性能。此外,它是一种经济高效的材料,可用于开发可靠的大规模复制技术。[8]
摘要 — 表面电极离子阱因其对捕获离子的卓越可控性而在实际量子计算中具有极高的前景。借助先进的微加工技术,硅已被开发为离子阱衬底,用于精细的表面电极设计以及单片电光元件集成。然而,硅的高射频损耗阻碍了大规模实施的可能性。在这项工作中,我们展示了一种硅通孔 (TSV) 集成离子阱,由于消除了表面上的引线键合焊盘和外形尺寸的小型化,该离子阱具有较低的射频损耗。我们还制造了两种类型的传统引线键合 (WB) 阱,它们有或没有接地屏蔽层。就片上 S 参数、封装后谐振和由此产生的功率损耗而言,对不同离子阱的射频性能进行了测试和比较。结果表明,与 WB 阱相比,TSV 阱具有较低的 S21(50 MHz 时约为 0.2 dB)、较高的 Q 因子(约为 22)和较低的功率损耗(0.26 W)。此外,还采用 3D 有限元建模对不同阱的电场进行可视化和 RF 损耗分析。从建模中提取的结果与测量结果显示出良好的一致性。除了各种 RF 测试外,还介绍了不同离子阱的设计、制造和离子捕获操作。这项工作提供了对离子捕获装置 RF 损耗的见解,并为减少 RF 损耗提供了一种新的解决方案。
摘要:在物联网黎明时,对于储能的三维电极,越来越重要。的心脏是大量的微电子设备,需要嵌入能量收割机和能量存储组件以确保自治。在这项研究中,我们通过简单的优化电沉积过程开发了多孔金属微观结构及其与新的Ruo X N Y S Z材料的共形涂层。带有纳米端网络的微孔结构显示出较高的面积电容(电极为14.3 f cm -2,全溶剂固定状态的微蛋白酶酸一小度为714 mf cm -2)和稳定的性能(5000个周期后保留> 80%)朝H +存储。也观察到具有高面积容量(5 mAh cm -2)和速率特征(3C时1.5 mAh cm -2)的显着LI +存储能力。这些结果加上便捷的合成策略,因此可以为微生物和微生物电容器大规模生产3D多孔电极提供灵感。
为了降低 RO 工艺的能量需求,研究人员还在研究其他技术,如纳滤。[3–5] 在这些技术中,电容去离子 (CDI) 在能耗、工艺简单、减少结垢和低成本方面具有众多优势。[6] 对于 CDI,不需要膜和压力。盐通过电场去除,并以双电层 (EDL) 的形式储存在多孔介质中以产生淡水。电容技术的传统电极依赖于高导电性和高表面积的碳基材料。[7–10] CDI 的工作原理与流体电化学电容器相同;[11] 对浸入含有电解质的溶液中的两个多孔电极施加电压,离子被吸引到电极表面并形成 EDL。这种机制可以在不施加过压的情况下从水中去除盐分,由于没有机械运动部件,因此维护工作量较少。此外,能量不会在此过程中损失,而是以电化学能的形式储存在电极内部。因此,它可以以静电荷存储特有的极高效率进行回收。遗憾的是,这项技术的现状与更成熟的反渗透技术的性能还相差甚远。[7,12] 必须开发出具有高除盐率、低能量损失和可扩展工艺的新材料。在这种情况下,具有净表面电荷的功能化材料引起了科学界的极大兴趣。[13–15] 众所周知,控制表面电荷的种类可以提高 CDI 设备的脱盐性能,因为这与微调零电荷电位 (V PZC ) 的可能性直接相关。 [16,17] V PZC 是必须施加在电极上以确保其表面电中性的电位。通常,每种材料都有自己的 V PZC,这取决于其表面存在的化学物质。例如,由高氧化度碳原子构成的氧化石墨烯 (GO) 在水中始终显示负的 z 电位,因此如果用作 CDI 电极材料,则具有正的 V PZC。考虑电极 V PZC > 0 的情况将有助于阐明这一概念。在平衡状态下,该电极的表面将充满正电荷。然后,如果施加大于 V PZC 的电压,就会发生称为“共离子驱逐”的现象。从 0 到 V PZC 的电位将用于排出表面上自然存在的正电荷(同离子),而其余部分( V − V PZC )将用于存储负电荷(反离子)。类似的推理