具有富含镍的阴极的锂金属电池(LMB)是下一代高能密度电池的有前途的候选者,但是缺乏能力保护性的电极/电解质相互作用(EEIS)限制了其周围性。在此,提出了三氧基苯苯作为局部浓缩离子液体电解质(LCILES)的助理,以增强EEIS。通过对纯离离子液体电解质(ILE)和三个使用纤维苯,三甲基苯基苯或三氧基苯苯的比较研究电导率和功能,以及通过调节1-乙基-3-甲基咪唑醛酸阳离子(EMIM +)和BIS(FuroSulfonyl)酰亚胺阴离子的贡献,EEIS的组成。Trifluoromethoxybenzene, as the optimal cosolvent, leads to a stable cycling of LMBs employing 5 mAh cm − 2 lithium metal anodes (LMAs), 21 mg cm − 2 LiNi 0.8 Co 0.15 Al 0.05 (NCA) cathodes, and 4.2 μ L mAh − 1 electrolytes for 150 cycles with a remarkable capacity retention 71%,这要归功于LMA上富含无机物种的固体电解质相,尤其是富含EMIM +衍生物种的NCA阴极上的均匀阴极/电解质相间。相比之下,在相同条件下的容量保留率分别仅为16%,46%和18%,而基于氟苯和苯并二烯氟化物的LCLE分别为16%,46%和18%。
高功率电子设备(例如超级计算机)会产生相当大的热量。如果该热量未从设备的内部电路转移,则电路将过热并显着降低设备的寿命和可靠性。由量身定制的热特性所特色的热管理材料用于散发设备电路的热量。钻石(D)和铜(CU)是具有高热电导率(TC)的出色耗散材料。Cu/D复合材料由于其潜在的高TC和可调节的热膨胀系数,可将其用作下一代散热器材料。然而,Cu和C之间存在较弱的亲和力。已证明,Cu和D之间的碳化物形成金属层(例如W,Cr,Ti)已被证明是确保界面化学键合和增强TC的理想选择。在金属基质中集成的钻石颗粒的可加工性差使使用常规技术几乎不可能形成净形。添加剂制造能够制造具有类似于散装的特性的复杂锋利。在这项研究中,我们探索了使用选择性激光熔化作为3D打印技术的高效性能产生CU/D复合材料的可行性。通过光热辐射测量法测量与扫描和透射电子显微镜相互作用的表征相关的热电阻,是在CU和碳之间具有不同碳化物形成金属的多层模型材料上进行的。-这项研究的目的是1)提高对3D打印MMC的基本理解,以及2)通过界面/相间工程开发了CU/D复合材料改进的制造技术。
可充电金属阳极电池是有希望的锂离子电池开发。然而,金属阳极与电解质的高反应性导致形成固体 - 电解质相间(SEI)。电解质设计是控制金属阳极电池中SEI组成的关键手柄,但是我们对电解质(特别是阳离子的第一个协调球)的理解是有限的。在本文中,对离子溶剂化和络合技术的研究将其带入电池电解质的背景下。在一组偏光溶剂中,总结了文献中的相关数据,并补充了溶液(δsol H)的焓(δsol H)和转移(δTrh)测量的焓(δTrh)测量。通过考虑溶剂和阴离子特性,尤其是溶剂捐赠和阴离子的大小,观察到的趋势是合理化的。使用一组示例电解质来实现LI +配位球,等温滴定量热法(ITC)和电位滴定(PT),以探测Li +协调复杂的较弱的溶剂的热力学演化,该溶剂是由弱溶剂的较弱的溶剂所取代的,该溶剂是由强度溶剂替代的。拉曼光谱法用于确认溶剂位移是按预期发生的,并且研究了阴离子对ITC测量的影响。开发了一个统计结合模型,该模型符合实验滴定数据,以提取Gibbs自由能(ΔG),焓(ΔH)和熵(ΔS)的平均变化。使用此方法对EC的优先溶剂化趋势进行了量化的EC:DMC和EC:PC电解质,并与其他工人观察到的偏好进行了比较。本论文为将来的有关更复杂的电池电解质配位环境的热力学研究及其与SEI组成的联系提供了一个框架。
自从Boveri描述并命名了100多年前[1]以来,Centro-某些(命名是因为它位于牢房的中心),因此其起伏不定。Boveri在早期已经进行了许多有趣的观察,包括中心体的行为似乎是细胞分裂的核心(例如它组织了细胞分裂设备,在癌细胞中是异常的)[2,3],以其名称持有效果。然后,近年来发生了曲折:发现中心体对于细胞分裂[4,5]是可分配的,并且发现整个动物(Fly)在没有功能性的centro-骨[6,7]中发展。尽管有这些曲折,但大量证据支持了中心体在组织微管和纤毛的能力[8,9]。的确,中心体数量和功能缺陷与包括纤毛病和癌症在内的严重人类疾病有关[10]。一个新兴区域可能发挥关键功能的新兴区域是不对称的细胞分裂。通过相对于命运决定因素的细胞极化而实现了不对称的细胞分裂,并与纺锤体取向相结合[11-13]。在相间和有丝分裂期间作为细胞中的主要微管组织中心(MTOC),中心体可以对细胞极性和纺锤体方向产生重大影响。中心体是固有的不对称的,一个中心体总是比另一个年龄更大(母亲中心体)(女儿中心体)。母亲和女儿的MTOC活动通常有所不同(见下文)。值得注意的是,据报道,许多干细胞类型表现出母亲或女儿中心体的刻板印象遗传,导致人们猜测中心体可能通过细胞极化控制不对称的细胞分裂,并可能作为可能影响细胞命运的关键信息的载体。使用这种“以中心体为中心”的观点,我们总结了在发育背景下,特别是在不对称干细胞分裂的背景下,了解中心体不对称的最新进展。
可充电电池的行业标准诊断方法,例如混合动力汽车的混合脉冲功率表征(HPPC)测试,提供了一些健康状况(SOH)的迹象,但缺乏指导协议设计并确定降级机制的物理基础。我们为HPPC测试开发了基于物理学的理论框架,该框架能够准确确定多孔电极模拟中电池降解的特定机制。我们表明,电压脉冲通常比电流脉冲更可取,因为电压分辨线性化更快地量化了降低而无需牺牲精度或在测量过程中允许态度的显着变化。此外,从电极动力学尺度的差异中发现了电荷 /放电脉冲之间的不对称信息增益。我们演示了使用富含镍的阴极和石墨阳极的模拟锂离子电池上的物理信息的HPPC方法。通过物理知识的HPPC进行多变量优化,可以迅速确定与阳极处降解现象相关的动力学参数,例如固体电解质相间相(SEI)生长(SEI)生长和锂板,以及在阴极中,例如氧化诱导的阳离子疾病。如果通过实验验证了HPPC测试的标准电压协议,则可以通过为电池降解的可解释的机器学习提供新的电化学特征来加快电池SOH评估和加速材料设计的关键作用。©2024作者。由IOP Publishing Limited代表电化学学会出版。[doi:10.1149/1945-7111/ad4394]这是根据Creative Commons Attribution 4.0许可(CC by,http://creativecommons.org/licenses/ by/4.0/)分发的开放式访问文章,如果原始工作适当地引用了原始作品,则可以在任何媒介中不受限制地重复使用工作。
魔术 - 晶体:在异质样品中稀缺大分子的结构性确定Yasuhiro arimura 1,2*,hide A. Konishi 1,Hironori funabiki 1* 1* 1 1* 1 1* 1个伪装体和细胞生物学实验室,纽约州纽约州立大学,纽约州纽约州立大学。中心,美国华盛顿州西雅图市,98109-1024 *通信:funabih@rockefeller.edu,yarimura@rockefeller.edu或yarimura@fredhutch.org摘要冷冻冷冻级单 - 单点分析通常需要在0.05〜5.5.5.0 mg/ml上达到目标Macromolecule浓度,以下是iSMACromolecule浓度。在这里,我们设计了磁隔离和浓度(魔术)-cryo-em,这是一种能够对磁珠上捕获的靶标的直接结构分析,从而将目标的浓度需求降低到<0.0005 mg/ml。将魔术 - 晶体EM适应染色质免疫沉淀方案,我们表征了连接器组蛋白H1.8相关的核小体的结构变化,这些核小体是从异叶鸡蛋提取物中的相间和中期染色体分离出来的。将重复的选择组合以排除垃圾颗粒(Duster),这是一种去除低信噪比粒子颗粒的粒子策划方法,我们还解决了H1.8结合的核纤维蛋白NPM2的3D冷冻EM结构与与跨相染色体和露出不同的敞开和封闭的结构变体的3D冷冻EM结构。我们的研究表明,魔术 - 晶体EM对异质样品中稀缺的大分子的结构分析的实用性,并为H1.8与核小体关联的细胞周期调节提供了结构见解。关键字冷冻EM,磁珠,Xenopus鸡蛋提取物,核小体,接头组蛋白H1,核纤维蛋白
摘要背景:SARS冠状病毒-2(SARS-COV-2)感染引起新型冠状病毒病(Covid-19)。这是一种呼吸道感染,目前在全球范围内成为大流行,影响了超过500万人。到目前为止,尚无用于疾病管理的治疗或疫苗。主要蛋白酶,SARS-COV-2中的M Pro是许多科学家探索的可药物目标。我们使用众所周知的使用计算工具的药物重新利用方法来针对这一点。方法:Schrödinger软件用于研究。配体是通过将其导入使用LIGPREP优化的Maestro图形用户相间的大师图形用户中间,并使用OPLS3E力场最小化的分子几何形状来制备。m Pro Crystal结构6LU7从PDB下载并进行了优化。分子使用滑行对接中的Covdock模块对接。此外,使用Desmond模块对100 ns进行了分子动力学模拟。结果:在对接和分子相互作用研究中,青霉素通过形成亲水性,疏水性,静电相互作用而成为具有一致结合模式的命中。分子动力学模拟证实了相互作用。苯氧基甲基苯基霉素和卡替霉素的相互作用始终如一,并且似乎是最有前途的。结论:通常,由于抗性的发展,抗生素不愿在病毒大流行中使用。azithromycin与羟氯喹结合使用,以治疗COVID-19。青霉素对大多数细菌感染的有效和一线抗生素。这项研究表明苯氧基苯甲酰甲基霉素和卡替霉素可以与羟氯喹一起尝试。此外,这项研究显示了使用计算机辅助的对接工具和β-内酰胺在Covid-19中的潜在作用的药物重新利用的探索。
摘要:在新生儿重症监护病房 (NICU) 进行长期脑电图监测的挑战在于,在技术经验有限的情况下,如何找到建立和维持足够记录质量的解决方案。本研究评估了皮肤电极接口的不同解决方案,并开发了新生儿一次性脑电图帽。将几种替代皮肤电极接口材料与传统凝胶和糊剂进行了比较:导电纺织品(纹理和编织)、导电尼龙搭扣、海绵、高吸水性水凝胶 (SAH) 和水纤维片 (HF)。比较包括对选定材料的脱水评估和信号质量记录(皮肤相间阻抗和电力线 (50 Hz) 噪声)。测试记录是使用集成在前臂袖子或前额带中的按扣电极以及皮肤电极接口来模拟脑电图帽进行的,目的是在未准备的皮肤上进行长期生物信号记录。在水合测试中,导电纺织品和尼龙搭扣表现不佳。虽然 SAH 和 HF 在模拟孵化器环境中保持充分水合超过 24 小时,但海绵材料在前 12 小时内脱水。此外,SAH 被发现具有脆弱的结构,并且在 12 小时后容易产生电气伪影。在电阻抗和肌肉活动记录比较中,厚层 HF 的结果与未经准备的皮肤上的传统凝胶相当。此外,通过 1-2 Hz 和 1-20 Hz 归一化相对功率谱密度测量的机械不稳定性与使用皮下电极的临床 EEG 记录相当。结果共同表明,皮肤-电极界面处的厚层 HF 是无需准备的长期记录的有效候选者,具有许多优点,例如持久的记录质量、易于使用以及与敏感的婴儿皮肤接触的兼容性。
高容量可充电电池在电动汽车和智能电网等中迫切要求。[1]锂(LI)金属电池(LMB)被认为是最有希望的下一代蝙蝠之一,因为电势最低(-3.040 V与标准氢电极)和高理论特异性能力(3860 mAh g-1)。[2,3]然而,LMB面临的可能严重的安全问题比商业电池(LIBS)面临着严重的安全问题,尽管LMB的首次兴起甚至比LIB的lmbs早20年,否则严重阻碍了它们的实际应用。[4,5]因此,确定LMB中的关键放热反应并制定适当的策略来减轻热安全风险是LMB实用应用的最重要任务之一。不同的滥用条件在内,包括热滥用,电子滥用和机械滥用可以触发一系列强烈的放热反应,从而产生可怕的热量和电池的热安全风险。[6–9]因此,指出高能LMB内部的关键放热反应以减轻热安全风险非常重要。LMB的热安全风险中涉及几种放热反应:(1)固体电解质相间(SEI)在高温下强烈分解,成为不良热源之一。[10](2)Li金属在高温下对SEI进行保护,从而导致其与非水晶的连续反应和产生巨大的热量。电池的局部温度可以在几秒钟内升至100–120°C。[11,12](3)基于Ni的层状阴极材料,尤其是高镍阴极,由于它们在高温下的相变而释放氧气。氧化气与电流/还原阳极(尤其是Li-Metal阳极)之间的化学串扰,产生巨大的热量,并最终导致工作电池的热安全风险。[13–15](4)内部短路是热安全风险期间电池的另一种主要热源。[16,17]由于分离器的失败,阴极和阳极直接接触,导致巨大和不受控制的短路电流和大量的焦耳热。[18]更糟糕的是,这些不良的
图1:电池材料中探索的相关尺度和配置的示意图。用灰色箭头,即密度功能理论(DFT)和分子动力学(MD)模拟来指示用于计算各个长度尺度中离子传输特性的方法。用于直接探测离子运输的实验技术还与相应的长度尺度对齐。6,该图显示了从原子到中尺度到中尺度的各种尺度范围,以及在电池中发生的相应配置。以这种方式研究电池材料将导致提高未来电池的性能特征。