摘要 — 等离子体中的尘埃粒子由于不断吸收周围环境中的自由电子和离子而获得电荷。根据尘埃的大小和数量密度,这会显著改变局部等离子体以及全局放电特性。本文介绍了当尘埃以不同的数量密度和大小被引入等离子体时,源自氩等离子体的光发射变化以及放电电特性变化的测量结果。测量放电的电子信号(包括电极电位、电流和导数信号)可以确定复阻抗,从而确定放电等效电路的变化。将实验结果与二维尘埃等离子体流体模型的数值结果进行了比较。
摘要 — 二维 (2D) 半导体晶体可用于进一步提高场效应晶体管的效率和速度。此类晶体管不受传统 MOS 晶体管在尺寸减小时产生的一些不利影响。本研究提出了以二维晶体为沟道的晶体管 MOS 结构模型,并研究了其电荷特性。在 MoSe 2 、WS 2 、WSe 2 、ZrSe 2 、HfSe 2 和 PtTe 2 等代表性二维晶体的电物理特性变化范围内对这些特性进行了数值模拟。发现了结构电物理参数通过化学势的自洽相关性,并证明了场电极电位和栅极绝缘体电容对它们的影响。对该晶体管结构的传输特性陡度与电压增益的计算表明,对于禁带宽度在0.25–2.1 eV范围内的过渡金属二硫属化合物(TMD)沟道,上述参数的幅度分别可达0.1 mA/V和1000。
摘要是元素周期表中的特殊元素,氟气体具有2.87 V与F-的最高标准电极电位,而氟原子具有最大的电负性。从著名特性中受益,氟在锂离子电池(LIB)和钠离子电池(SIB)的开发中起着重要作用。在阴极材料中,高电负性渲染增强了过渡金属氟键的离子特征,并且在电解质中的工作电位相应高;氟化电解质具有良好的抗氧化能力和耐火能力,可以显着提高电池的热安全性。在电极 - 电解质界面上,富含氟的无机成分(例如LIF和NAF)对于在阳极上形成坚固且稳定的固体电解质界面至关重要。尽管在氟阴极,电解质和接口方面取得了显着的进步,但仍然缺乏对氟化物在LIBS和SIBS中的功能的全面了解。因此,本综述简要概述了基于氟的电极,电解质和接口的最新进展,并突出了组成,特性和功能之间的相关性,以揭示Libs和Sibs中的氟化学。本综述将为氟主导的高性能电极材料,功能化电解质和合并界面的有理设计和针对性调节提供指导。
气候变化被认为是全球最大的挑战,在其最前沿是能源的话题。虽然非常重要,但有关能源的辩论已成为一种正常性。与能源储能应用的材料合成相关领域也在增长,以及对可再生能源的工业电气化需求。水性超级电容器是一种能够提供高功率密度的储能设备,同时在环境友好的媒体中保持长期环环性。但是,他们的挑战包括在能量密度,安全性和低成本的电极生产方面保持较高的表现。mxene是由H,OH和F组终止的二维过渡金属碳化物/氮化物的家族。该材料表现出与其3D母体材料最大相位的能源应用相关的出色物理和化学特性。自2011年发现以来,由于其高电导率(20,000 s.cm -1)和可以达到900 FCM -3的体积功能,MXENE(例如Ti 3 C 2 T Z)在储能领域得到了广泛研究。但是,报告的MXENE的合成过程充满了耗时的危险程序。本文的第一部分提出了一种新的Ti 3 C 2 T Z Mxene合成的创新方法,其中MXENE在几毫秒内合成了MXENE,借助30 MHz频率表面声波(SAW)和0.05m的LIF。在硫酸电解质中研究了MO 1.33 CT Z。MO 1.33 CT ZTi 3 Alc 2 Max相中的铝元素被所谓的“局部HF”蚀刻,并将粉末转化为2d Ti 3 C 2 T Z。该方法显示了与先前报道的合成技术相当的MXENE,如该材料的电型性能所证明的那样。该论文的第二部分着重于研究相对较新的MXENE家族在水溶液中产生的I-含量的电化学性能。i -mxene在2017年报道,具有化学式MO 1.33 ct z,是平面内化学有序化学蚀刻的产物(MO 2/3 SC 1/3)2 ALC I -MAX相。该电解质为电极电位窗口和电容设置了极限,因此,使用后处理方案来增强电化学性能。
电沉积是制备合金的重要方法之一。利用电沉积合成合金的方法引起了广泛关注,因为它能够在室温下在金属基材上制备合金薄膜。到目前为止,含有六价铬(Cr 6 +)离子的电解槽已用于金属铬的电沉积。然而,众所周知,Cr 6 + 离子会引起有害的环境污染[4,5]。在欧盟,WEEE/RoHS(废弃电子电气设备/限制在电子电气设备中使用某些有害物质)指令限制使用Cr 6 + 离子[6]。因此,作为一种替代工艺,许多研究人员提出了从含三价铬(Cr 3 +)离子的电解槽中电沉积金属铬合金(例如 Co e Cr 和 Ni e Cr 合金 [7]、Fe e Cr 合金 [8] 和 Fe e Cr e Ni 合金 [9])。然而,众所周知,电沉积的电流效率受到很大限制,因为 Cr/Cr 3 + 的标准电极电位为 0.937 V(vs. Ag/AgCl/饱和 KCl),远不如铁族金属(例如 Ni/Ni 2 +、Co/Co 2 + 和 Fe/Fe 2 +)的电位高 [10]。在从水溶液中电沉积次贵金属的过程中,随着电流密度的增加,阴极附近的pH值升高[11]。pH值升高的原因是高电流密度下氢气析出速率高,导致阴极附近的H+离子消耗速率高。因此,在简单的水溶液中,Cr3+离子在高电流密度下会与阴极附近的六个水分子形成复合物[Cr(H2O)6]3+。具体而言,这些[Cr(H2O)6]3+离子会在酸性pH区(pH > 4.5)通过羟桥反应形成羟基桥接胶体聚合物[12,13]。阴极附近的这种胶体聚合物会抑制金属铬的电沉积。因此,通常在水溶液中加入甘氨酸、尿素或 N,N-二甲基甲酰胺 (DMF) 等络合剂来抑制 [Cr(H 2 O) 6 ] 3 + 离子的形成。在这些络合剂中,DMF 是众所周知的在金属电沉积过程中减少氢析出的有效络合剂 [14]。之前有几种
摘要:还原反应(ORR)对于各种可再生能源技术至关重要。ORR的重要催化剂是嵌入氮掺杂石墨烯(Fe-n-c)中的单个铁原子。然而,ORR在Fe-N-C上的限速步骤尚不清楚,会严重阻碍理解和改进。在这里,我们报告了所有步骤的激活能,该激活能由恒定电极电位下的缩写分子动力学模拟计算得出。与普遍认为氢化步骤限制了反应速率的普遍信念相反,我们发现限制步骤是氧分子在Fe上取代吸附水。这是通过H 2 O解吸和O 2吸附的一致运动发生的,而不会使现场裸露。有趣的是,尽管通常被认为是潜在独立的“热”过程,但屏障仍会随电极电势而减小。这可以通过更强的Fe -O 2结合和较低的Fe -H 2 O结合在较低电位上的结合而解释,因为O 2获得了电子,并且H 2 O向催化剂捐赠电子。我们的研究提供了对Fe -n -c的ORR的新见解,并突出了动力学研究在异质电化学中的重要性。■简介氧气还原反应(ORR)对于多种可再生能源技术(例如燃料电池和金属 - 空气电池)至关重要。铂是ORR表现最好的催化剂。但是,它遭受了高昂的损害,这阻碍了其商业用途。1-4为了克服这一障碍,巨大的研究工作致力于寻找PT的具有成本效益的替代催化剂。5-10最有前途的候选者之一是嵌入氮掺杂石墨烯中的单铁原子(Fe-n-c),通常在酸性条件下使用。11-18尽管对该催化剂进行了广泛的研究,但仍未清楚的步骤限制了Fe -n -n - -C上的ORR速率。缺乏此关键信息显着限制了催化剂的发展。通常建议的ORR fe -n - c的途径具有以下步骤(图1 a): * + o 2→ * oo, * oo + h + h + + e-→ * ooh, * ooh + h + h + h + h + + e-→ * o + h 2 O,限制步骤的实验确定是具有挑战性的。另一方面,密度功能理论(DFT)提供了一种计算反应能量(包括激活能量)的方法,因此原则上可以回答有关速率步骤的问题。然而,由于系统的复杂性,很难直接计算异质电化学的激活能,这需要仔细处理溶剂化和电极电位的影响。19-29因此,大多数计算研究都根据以下假设,即最热的上坡(或最小下坡)步骤具有最高的活化能,并使用它来推断动力学。那些