无阳极电池因其重量轻、体积小、成本低而具有最佳的电池结构。然而,不稳定的阳极形态变化和阳极-液体电解质界面反应限制了它们的应用。电化学稳定的固体电解质可以通过沉积致密的钠金属来解决这些问题。此外,一种新型的铝集流体可以与固体电解质实现紧密的固-固接触,从而允许在高面积容量和电流密度下实现高度可逆的钠电镀和剥离,这是以前用传统铝箔无法实现的。无钠阳极全固态电池全电池已演示了数百次稳定循环。这种电池结构为其他电池化学反应的未来发展方向提供了方向,以实现低成本、高能量密度和快速充电的电池。
摘要:容量范围为 1-100 mAh 的紧凑型可充电电池适用于外形尺寸受限的可穿戴设备和其他高性能电子设备,这些设备的核心要求包括高体积能量密度 (VED)、快速充电、安全性、表面贴装技术 (SMT) 兼容性和长循环寿命。为了最大限度地提高 VED,我们开发了采用卷对卷工艺在超薄不锈钢基板(厚度为 10-75 μm)上制造的无阳极固态锂薄膜电池 (TFB)。高设备密度干法工艺图案化流程定义了可定制的电池设备尺寸,同时产生的废料可忽略不计。整个制造操作在传统的湿度控制洁净室中进行,无需昂贵的干燥室环境,并允许简化、降低制造成本。使用无阳极架构的这种扩大规模还可以实现与热预算兼容的封装和金属化方案,以与行业兼容的 SMT 工艺为目标。进一步的可制造性改进,例如使用高速测试,增加了大规模生产所需的总体要素范围。
ISRO的空间应用中心(SAC)开发了用于空间硬件的电镀工艺,以实现所需的表面工程特性,例如EMI/EMC,电导率,非电导率,腐蚀性,腐蚀性,焊接性,发射性,并为热控制涂层提供良好的基础。这些过程有资格用于太空使用,并进行非常紧密的公差,并经过各种测试,例如视觉检查,粘附测试,环境测试以及符合ASTM和MIL标准的特定于工程属性测试。
印度空间研究组织 (ISRO) 的空间应用中心 (SAC) 已开发出用于空间硬件的电镀工艺,以实现所需的表面工程特性,如 EMI/EMC、电导率、非导电性、防腐、可焊性、发射率,并为热控制涂层奠定良好的基础。这些工艺符合太空使用要求,公差非常严格,并经过各种测试,如目视检查、附着力测试、环境测试和符合 ASTM 和 MIL 标准的工程特性特定测试。
b'composites,[14 \ xe2 \ x80 \ x9316]聚合物粘合剂,[17 \ xe2 \ x80 \ x9319]和添加剂[19,20],以改善Li-Cells中的Si-Electrode性能。涉及硅阳极中的金属碳化物是尚未探讨增加容量和循环寿命的另一种策略。首先,据报道,具有特定微观结构的复合硅/wolfram碳化物@石墨烯可维持较高的初始库仑效率和长期循环寿命,从而减轻了结构变化。[21]相反,金属碳化物(mo 2 C,Cr 2 C 3等)以Si Cr 3 C 2的形式 @几层石墨烯和Si Mo 2 C @几层石墨烯电极的据报道,具有良好的电化学性能。[22]此外,碳化物通常还可以提供出色的导电骨架,以提高Si的电子电导率,这要归功于纳米导电通道的存在,从而降低了电子转移电阻。[23,24]'
源自生物质废物资源的硬碳(例如燕麦片,稻壳,甘蔗渣,香蕉皮,花生贝壳,苹果Pomace和Corncob)受到了广泛的关注,这是由于可逆的能力以及成本和可持续性考虑因素。[6–12]碳化后生物质的自然微观结构保留在碳化后,提供大量的缺陷和毛孔以及随机取向的假含量结构域。[13]固有的通道和孔创建了相互联系的3D结构,可改善电解质渗透,并提供更多的钠途径和离子缓冲库。[14]此外,一些剩余的杂原子(N,S,P等)可以通过直接的电动积极共价键或引入发起电子受体状态的碳空位缺陷来提供更多的存储位点。[15]
摘要:本文利用碳纳米纤维 (CNF)/碳纳米墙 (CNW) 的优点,进行了一项新的合成方法,以改善锂离子电池负极材料的特性。在碳基纳米材料中,CNW 具有低电阻和高比表面积的特点。CNF 具有可拉伸和耐用的优势。使用微波等离子体增强化学气相沉积 (PECVD) 系统以甲烷 (CH 4 ) 和氢气 (H 2 ) 混合气体生长 CNW。将聚丙烯腈 (PAN) 和 N,N-二甲基甲酰胺 (DMF) 搅拌以制备溶液,然后使用静电纺丝法制备纳米纤维。然后使用热板在空气中进行热处理以稳定化。此外,使用快速热退火 (RTA) 在 800 ◦C 下进行 2 小时的热处理以生产 CNF。使用场发射扫描电子显微镜 (FE-SEM) 确认 CNFs/CNWs 负极材料的表面和横截面图像。使用拉曼光谱检查结构特征和缺陷。进行循环伏安法 (CV)、电化学阻抗谱 (EIS) 和恒流充电/放电测试以分析电气特性。合成的 CNFs/CNWs 负极材料具有易于进行氧化和还原反应的 CV 值,并确认了 93 Ω 的低 Rct 值。
来自生物质废弃物资源(如燕麦、稻壳、甘蔗渣、香蕉皮、花生壳、苹果渣和玉米芯)的硬碳因优异的可逆容量以及成本和可持续性考虑而受到广泛关注。[6–12] 生物质的天然微观结构在碳化后依然存在,提供大量缺陷和孔隙以及随机取向的伪石墨域。[13] 固有的通道和孔隙创建了相互连接的 3D 结构,改善了电解质的渗透并提供更多的钠通道和离子缓冲库。[14] 此外,一些剩余的杂原子(N、S、P 等)可以通过直接电化学活性共价键或通过引入产生电子受体态的碳空位缺陷来提供更多的储存位点。[15]
作者的完整列表:杨,布伦达;约翰·霍普金斯医学鲁特科夫斯基,娜塔莉; Johns Hopkins Medicine Elisseeff,Jennifer;约翰·霍普金斯大学,生物医学工程
描述:本课程是与最先进的CMOS技术中集成电路(IC)相关的概念的介绍。微电子和非常大规模的集成(VLSI)的连续进步使整个电子系统在单个芯片(SOC)上成为可能。现代VLSI IC每芯片包含超过20亿个组件。半导体设备的设计和制造带来了独特的挑战,尤其是在概念和设计水平上,因此寻求计算机辅助设计(CAD)方法来帮助管理这些复杂的设计。特别是,本课程介绍了CMOS半导体设备,IC设计背后的物理原理,数字逻辑门的设计和分析以及使用专业CAD工具进行IC设计。