图 4. 一组极坐标曲线,描述了在不同应变大小下 K + 渗透石墨烯嵌入的 N 4 O 2 孔隙时,单轴应变方向的变化。每个传导点模拟 150 纳秒。除了 N 4 O 2 孔隙外,还展示了通过单轴应变 18-冠-6 孔隙的渗透,作为各向同性响应的示例(黑色圆圈和实线)。所有连续线都是模拟数据的 - 型拟合,作为视觉指南添加。𝐴𝑒𝑥𝑝(𝐵𝑐𝑜𝑠𝜑)对应的数据不确定性与图 2 中显示的垂直条具有相同的量级。
摘要通过拉曼光谱,差异扫描量热法,温度调节的差异扫描量热法,介电光谱和流变学研究了将液体电解质限制在聚合物基质中的影响。聚合物基质是从二甲基二甲基丙烯酸酯的热固化的,而液体电解质由基于乙基 - 咪唑酰胺阳离子[C 2 HIM]和BIS(Trifluoromomethanesulfonyl)的原始离子液体组成,并与Imide [Tfluoromomethanesulfonyl)Imide [Tfsi] Anion annion annion annion,dopsed。我们报告说,受关节的液相具有以下特征:(i)明显降低的结晶度; (ii)更广泛的放松时间分布; (iii)降低介电强度; (iv)在液体到玻璃过渡温度(T g)处的合作长度降低; (v)上速度的局部T G相关离子动力学。The latter is indicative of weak interfacial interactions between the two nanophases and a strong geometrical confinement effect, which dictates both the ion dynamics and the coupled structural relaxation, hence lowering T g by about 4 K. We also find that at room temperature, the ionic conductivity of the structural electrolyte achieves a value of 0.13 mS/cm, one decade lower than the corresponding bulk electrolyte.三个移动离子(IM +,TFSI - 和LI +)有助于测得的离子电导率,隐含地降低了LI +转移数。此外,我们报告了研究的固体聚合物电解质表现出将机械负载转移到结构电池中碳纤维所需的剪切模量。基于这些发现,我们得出结论,优化
研究二维材料时,一种常见的方法是将它们支撑在固体基底表面上。在这种情况下,如果要按需插入离子,即通过某种控制机制,则必须使离子与电解质接触。二维材料中特定离子相对于对电极的化学势差为离子插入提供了可控的驱动力。尽管基底本身可以充当固态电解质,例如离子导电玻璃陶瓷,[10–12] 但支撑二维材料层之间的离子插入可能会受到阻碍,因为有效插入通常通过边缘或缺陷位进行。从顶部涂抹电解质时更有可能覆盖这些位置——这种方法近年来被广泛使用,主要用于静电门控。 [13,14] 为了系统地解决离子插入和传输问题,将电解质与 2D 材料以图案化方式整合在一起非常重要,例如,对离子扩散过程施加方向性。这主要是样本大小和图案分辨率问题,在 100 µm 及以上的规模上可以解决,例如通过固态电解质的增材制造 [15] 或液态电解质的喷墨打印。[16–18] 目前,这些方法的局限性在于打印分辨率以及电解质的机械性能。因此,粘稠电解质或离子凝胶更容易打印,[16] 而一系列低粘度电池级电解质(如碳酸乙烯酯/碳酸二乙酯中的 LiPF 6)则不然。这些电解质往往很容易润湿样品的大部分表面,必须
近来,通过控制尺寸和形态缩短电极材料中的离子传输距离,在改善离子传输方面取得了巨大进展。一种通用的策略是合成纳米晶体并将其用作电极材料。[10] 或者,构建电极材料和电解质之间易于接触的分层结构也是另一种可行的方法。[11,12] 例如,离子可以轻松扩散到 3D 多孔石墨烯结构中,实现高倍率能量存储。[13] 值得注意的是,控制电极材料中的离子迁移率,特别是对于高质量负载的电极,是增强能量存储的另一个重要因素。[2,12] 尽管付出了巨大的努力,但取得的进展相对较少
该通道是通过电容耦合和在栅极电极上施加适当的偏压来实现的。然而,在传统 FET 架构中,卤化物钙钛矿在室温和低频(尤其是直流操作)下的电流调制具有挑战性,这主要是由于钙钛矿层的混合离子-电子特性。[2] 溶液处理的 FET 通常以累积模式工作,而传统的 Si 基晶体管则以反转模式工作,其中耗尽层将导电通道与半导体块体隔离。为了实现电流的栅极调制和累积模式下的大开关电流比,需要具有低离子浓度的钙钛矿层。在高离子浓度下,如图 1a 所示,无法形成累积通道,因为栅极场被移动离子屏蔽,如图 1b 所示。只有当栅极偏压足够大以至于离子无法完全屏蔽栅极场时,才能观察到场效应电流。因此,形成一个积累层,如图 1c 所示。溶液处理的钙钛矿中可移动离子的浓度估计为 10 25 m − 3 的数量级,[3,4] 导致表面电荷密度为几个 μ C cm − 2,例如甲基铵卤化铅的表面离子密度为 5 μ C cm − 2。[3] 当使用厚度为 200 nm 的典型 SiO 2 栅极电介质(相对介电常数,k = 3.9)时,如此大的密度需要施加大于 300 V 的栅极电压才能感应积累通道,但这是不切实际的,因为它会导致电介质击穿。因此,钙钛矿 FET 中的电流调制主要在低温下实现,此时离子电导率显著降低,或者在高频下使用脉冲模式操作,此时离子无法响应电场的快速变化。[5] 低温或高频操作严重限制了钙钛矿 FET 的实际应用。为了解决这些问题,人们尝试了材料改性,例如合成单晶微板、[6] 准二维纳米片 [7] 或多组分钙钛矿 [8,9]。然而,这些方法可能会损害高通量制造、可重复性或高效电荷传输。因此,减轻或补偿离子迁移率对于实现实用的钙钛矿基 FET 至关重要。在这里,我们建议使用能够诱导大表面电荷密度的介电材料,例如
工程师创业工具箱 (Fernandez) 流体中的离子传输 (Wood ea) 化学过程分析 (Susarrey Arce) 膜过程 (Lammertink/De Vos/Benes)