开发环保电源生产技术。开发由竹,石灰石和姜黄制成的发电厂,以增加电解质溶液中电子的跳跃。这项研究旨在揭示姜黄作为从竹子和石灰石制造电解质溶液的催化剂的作用。这项研究的初始阶段始于高能量铣削(HEM)过程,将竹材料的大小降低到纳米尺寸。此外,竹子和石灰石溶解在水中,比为1:1。所使用的电极是铝和铜。姜黄用作催化剂,并增加原子数。比较竹子,石灰与姜黄1:1:1。石灰石通过激活偶极力并具有结晶特性,溶解在离子中。测试结果表明,与姜黄混合之前,由竹子和石灰石材料产生的电压为508 mV。此外,姜黄的添加产生的电压为1631 mV。
对于能源和过程工程系统,我们能够根据市场和客户需求以及另一方面的技术选择实施目标系统演示。在价值链的各个阶段处理材料或技术问题,根据广泛的验证和市场阅读的目标/绩效分析对原型进行评估,并开发了适合系列生产的生产和质量流程。这使我们成为整个技术发展过程的完整服务提供商,并将知识分步转移到客户的系列开发中。
现任BTMS团队:安德鲁·梅恩茨(Andrew Meintz),布莱恩·珀杜(Brian Perdue),埃里克·杜菲克(Eric Dufek),杰克·德佩(Jack Deppe),安德鲁·詹森(Jack Deppe),安德鲁·詹森(Andrew Jansen),约翰·法雷尔(John Farrell),坎德勒·史密斯(Kandler Smith),凯文·格林(Kevin Gering),马修·凯瑟(Matthew Keyser),史蒂夫·特拉斯克(Steve Trask Dunlop,Matthew Shirk,Paul Gasper,Richard Carlson,John Kisacikoglu,Ed Watt,Ryan Tancin,Bertrand Tremolet de Villers,Noah Schorr,Katie Harrison,Anthony Burrell
硫化聚丙烯腈 (SPAN) 因其高容量、延长的循环寿命并且不含昂贵的过渡金属,最近成为高能锂 (Li) 金属电池的有前途的正极。由于锂金属和 SPAN 的高容量导致电极重量相对较小,因此 Li/SPAN 电池的重量和比能量密度对电解质重量特别敏感,凸显了最小化电解质密度的重要性。此外,锂金属阳极和 SPAN 阴极的大体积变化需要富含无机的界面相,以保证在长循环期间的完整性和保护性。这项工作通过电解质设计解决了这些关键方面,其中轻质二丁基醚 (DBE) 用作浓缩锂双(氟磺酰基)酰亚胺 (LiFSI)-三乙基磷酸 (TEP) 溶液的稀释剂。设计的电解质(d = 1.04 g mL − 1)比传统的局部高浓度电解质(LHCE)轻 40%–50%,从而在电池层面上带来 12%–20% 的额外能量密度。此外,DBE 的使用引入了显著的溶剂-稀释剂亲和力,从而产生了独特的溶剂化结构,增强了形成有利的阴离子衍生的富含无机物的界面相的能力,最大限度地减少了电解质消耗,并提高了电池的循环性能。该电解质还表现出低挥发性,并在热滥用下为锂金属负极和 SPAN 正极提供良好的保护。
提高充电电压并采用高容量的阴极(如锂钴氧化物(LCO))是扩大电池容量的有效策略。高压将揭示主要问题,例如电解质的低界面稳定性和弱电化学稳定性。从物质基因工程设计的角度设计高性能固体电解质至关重要。在这种情况下,构建了稳定的SEI和CEI界面层,并通过聚合物分子工程产生了4.7 V高压固体共聚物电解质(PAFP)。As a result, PAFP has an exceptionally broad electrochemical window (5.5 V), a high Li + transference number (0.71), and an ultrahigh ionic conductivity (1.2 mS cm − 2 ) at 25 ° C. Furthermore, the Li||Li symmetric cell possesses excellent interface stability and 2000 stable cycles at 1 mA cm − 2 .LCO | PAFP | LI电池在1200个周期后具有73.7%的保留能力。此外,它在高充电电压为4.7 V时仍然具有出色的循环稳定性。上面的这些特性还允许PAFP在高负载下稳定运行,显示出极好的电化学稳定性。此外,提出的PAFP提供了对高压抗性固体聚合物电解质的新见解。
用于收集生物电信号的柔软且灵活的设备的开发正在为可穿戴和可植入应用获得动力。在这些设备中,有机电化学晶体管 (OECT) 因其低工作电压和大信号放大而脱颖而出,能够转换微弱的生物信号。虽然液体电解质已证明在 OECT 中有效,但它们限制了其工作温度,并且由于潜在的泄漏而对电子封装构成挑战。相反,固体电解质具有机械灵活性、对环境因素的稳健性以及桥接刚性干电子系统和柔软湿润生物组织之间界面的能力等优势。然而,很少有系统表现出与各种最先进的有机混合离子电子导体 (OMIEC) 的通用性和兼容性。本文介绍了一种高拉伸性、柔韧性、生物相容性、自修复性的明胶基固态电解质,该电解质与 p 型和 n 型 OMIEC 通道兼容,同时保持高性能和出色的稳定性。此外,这种非挥发性电解质在高达 120°C 的温度下仍保持稳定,即使在干燥环境中也表现出高离子电导率。此外,还展示了一种基于 OECT 的互补逆变器,其归一化增益创下了 228 V − 1 的最高纪录,相应的静态功耗超低为 1 nW。这些进步为从生物电子学到节能植入物的多种应用铺平了道路。
参与至少 9 项支持招募少数族裔服务机构学生和校友的活动,包括国家实验室人员前往 MSI/HBCU/TCU、接待来自这些机构的教授和/或学生的来访、参加 NOBCChE 和 SACNAS 等会议和/或其他相关活动。从 MSI、HBCU 或 TCU 或 STEM 代表性不足的人群中招募至少一名博士后或研究科学家来从事 H2NEW 活动。
摘要:在改善锂金属(LI)库仑效率的虽然是电解质设计的重点,但高电流下的性能较少,但与实际应用相关。在这里,我们使用三种类型的弱溶解荧光电解质来评估电荷率依赖性循环稳定性。尽管在低电流密度下的所有三个电解质中都实现了良好的循环寿命,但它们均表现出在各种阈值电流密度(2至5.2 mA cm -2之间)的柔软短路行为。我们将电流依赖性电极形态归因于LI生长和残留的固体电解质界面(RSEI)生长过程。在早期周期中,Li形态指导了RSEI结构的形成。在后来的周期中,RSEI结构部分影响了LI的生长。在低电流密度下,RSEI不均匀,具有较大的空隙,可用于随后的大量锂生长。在高电流密度下,RSEI变得更加致密,这加剧了通过RSEI的高表面/体积比率的生长。在三个弱溶剂荧光电解质中,观察到离子电导率较低的电解质在较少的周期内和较低的电荷电流密度下短。我们的工作表明,电解质中的快速离子传输可能是高能密度锂金属电池> 1c充电的稳定操作的理想特征。■简介
天然岩石风化有可能将CO 2的大约10 5吉甘作为固体碳酸盐存储。1,2然而,将硅酸盐和CO 2转化为碳酸盐的转化速度很慢,导致每年仅0.13 Gigatons的矿化。1这里,我们演示了一个连续的流量电化学反应器,能够以惰性碳酸盐矿物质的形式捕获和永久存储CO 2。通过电解质产生H +和OH - 在由Ca 2+选择性膜分隔的腔室中,这种“风化电解油”可加速岩石风化的岩石,最多3个数量级。H+将硅酸盐分解为化学室中的反应性Ca 2+物种,而OH - 与CO 2和Ca 2+反应,在相邻的阴极室中形成Caco 3矿物。我们表明,风化电解仪能够衍生自烟气和空气的矿化CO 2,同时避免将CO 2与常规捕获单元隔离开来。
通过电气调整,电动频率波的振幅的主动操纵是下一代THZ成像的关键,对于解锁战略应用至关重要,从无线通信到量子技术。在这里,我们基于电源门控单层石墨烯演示了高性能THZ振幅调节剂。通过仔细控制四分之一波长腔结构中的间隔厚度,通过优化电场耦合来实现1.5 - 6 THZ范围内的宽带调制,最大调制深度在2 THz左右。拉曼表征通过石墨烯的电解质门控为0.39 eV的费米级调整。然后开发和测试具有独立控制亚毫米区域的测试2 2调节器阵列,像素之间没有串扰。报告的结果突出了电解石墨烯对有效THZ调制的潜力。单芯片设计可与其他电子组件相结合,并易于集成,使其成为THZ空间光调节器和自适应光学组件的有前途的平台。