材料科学

高效率无甲胺锡铅混合钙钛矿太阳能电池,可精细调节中间相

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NMSCI 发布于 2022-11-29

开发和优化混合锡铅(Sn-Pb)钙钛矿将对全钙钛矿叠层太阳能电池效率的提升至关重要。然而,常见混合Sn-Pb钙钛矿组分中挥发性甲胺(MA⁺)离子含量较高(>30%),这会影响器件的工作稳定性。无甲胺的混合Sn-Pb钙钛矿(如Cs₀.₂₅FA₀.₇₅Sn₀.₄Pb₀.₆I₃)...

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3D“星形”有机共轭分子设计,提升钙钛矿量子点太阳能电池性能

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NMSCI 发布于 2022-11-28

钙钛矿量子点 (PQD) 结合了钙钛矿材料和量子点的优势,具有良好的光电特性。然而,在室内湿度下(RH 20~30%),钙钛矿量子点湿度稳定性差,这是由于配体交换不充分,钙钛矿量子点表面存在缺陷,因而需对表面再钝化以提高稳定性和改善电荷传输性能。为了解决电荷提取和钝化缺陷问题,开...

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缺陷钝化构建高稳定性的自驱动CsSnI₃纳米线光电探测器

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NMSCI 发布于 2022-11-25

无铅CsSnI₃钙钛矿材料在光电器件中受到了人们的广泛关注。然而,CsSnI₃的深层缺陷,如锡空位的高密度、SnI⁶⁻八面体的结构变形和Sn2⁺态的氧化,是实现具有良好稳定性的高效CsSnI₃光电器件的主要障碍。在此,通过离子液体钝化CsSnI₃的缺陷,降低器件暗电流,极大改善器...

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NML文章集锦 | 固态电池

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NMSCI 发布于 2022-11-21

一、专辑介绍 对于锂金属电池、水系锌电池或者热电化学电池来说,使用固体电解质可以解决在这些种类电池充放电使用过程中的枝晶、短路、自放电以及电解质泄漏等问题,能够有效提高电池的安全性、可靠性并且延长电池使用寿命。因此,使用固态电解质的固态电池吸引了研究者的大量研究。 本虚拟专辑简介...

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NML文章集锦 | 超级电容器(9篇正极材料研究论文)

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NMSCI 发布于 2022-11-17

一、专辑介绍 近年来,化石能源的大量燃烧所引起的环境问题,给人类的生存和发展带来了巨大挑战。凭借快速充放电、高功率密度、低成本和出色的循环稳定性,超级电容器被认为是合适的下一代储能设备。超级电容器的电极材料会影响其工作电压、能量密度、功率密度以及循环寿命等关键性能参数。相对于负极...

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吉林大学晁单明团队:构筑界面可逆电场,助力高倍率与稳定的锌阳极

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NMSCI 发布于 2022-11-13

水系锌离子电池具有高安全、低成本和环境相容性,在规模化能量存储领域展现出巨大的潜力。然而,锌阳极仍遭受枝晶生长、析氢反应和副产物的困扰。作为一种有效的锌阳极稳定策略,界面保护涂层能够限制锌离子迁移并隔绝电解质中的水/质子,从而抑制枝晶并压制副反应。尽管如此,涂层与锌离子的强吸附作...

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复旦大学卢红亮课题组:基于金属氧化物半导体柔性室温气体传感器的最新研究进展

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NMSCI 发布于 2022-11-11

在过去的十多年中,物联网技术飞速发展,终端设备无处不在。传感器作为将各种物理对象连接网络的第一道媒介,在建立物联网中扮演着重要角色。传统的电子传感器也正逐渐从笨重的大型机械设备向便携式、高性能和多功能的仪器转变。金属氧化物半导体是目前研究最深入、性能最好的气体传感器敏感材料之一。...

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西北工大樊慧庆和马龙涛团队综述:锌基电池体系中的固态电解质界面膜(SEI)

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NMSCI 发布于 2022-11-10

锌基电池理论容量高(820 mAh g⁻¹),标准电极电位低(-0.76 V vs. SHE),在水溶液中稳定性好,经济环保,安全性高,在开发新型储能设备中受到广泛关注。在锌电池体系中,由电极和电解质控制的固体电解质界面(SEI)影响着电池性能,锌枝晶生长、电化学稳定窗口(ESW...

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具有三维界面微结构的全聚合物电化学晶体管:高跨导、高弹性、耐用、可回收

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NMSCI 发布于 2022-10-31

有机电化学晶体管(OECTs)在各个领域已取得广泛应用,从柔性可穿戴的集成电路到生物医用监测、神经形态计算等。目前研究者利用柔性电子材料和微/纳米结构设计来实现可承受一定形变的柔性OECT器件,然而,具有高弹性与高性能的全固态OECTs目前还研究较少。我们通过采用多功能凝胶弹性电...

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NML文章集锦 | 钙钛矿(5篇综述)

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NMSCI 发布于 2022-10-26

一、专辑介绍 钙钛矿太阳能电池:作为一种半导体异质结结构光电器件,钙钛矿太阳能电池通过钙钛矿光吸收层、电荷传输层等半导体材料组成的异质结结构来有效分离和提取光生电荷,实现由光能向电能的转换。钙钛矿太阳能电池作为一种新型光伏技术,具有成本低、效率高的特点。 钙钛矿发光器件:同样借助...

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超快充锂硫电池双功能催化介质:MXene@CoS₂多维复合框架结构

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NMSCI 发布于 2022-10-24

随着便携式电子设备、电动汽车和大规模储能的快速发展,人们迫切地需要更加多样化的储能设备来满足日益增长的市场需求。锂硫电池(Li-S 电池)因其高比容量(1672 mAh g⁻¹)、高能量密度(2600 Wh kg⁻¹)、环保特性和低成本而被认为是最具潜力的二次电池之一。然而,锂硫...

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北大深研院潘锋教授等:全固态电池在高电压下的界面失效机制

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NMSCI 发布于 2022-10-24

全固态锂电池(ASSLBs)具有高安全性和高能量密度,是下一代电池重要的技术路线。聚环氧乙烷(PEO)是一种性能优良的固态电解质,具有良好的离子传导能力,且对正负极活性物质具有较好的界面润湿能力。然而,PEO的电化学窗口较窄,当充电电压高于3.9 V(vs. Li/Li⁺)时,P...

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NML文章集锦 | 量子点

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NMSCI 发布于 2022-10-21

一、专辑介绍 量子点:量子点是一种重要的低维半导体材料,其三个维度上的尺寸都不大于其对应的半导体材料的激子玻尔半径的两倍。量子点一般为球形或类球形,其直径常在2-20 nm之间,它是为了解决全球能源危机而发展起来的。随着研究的发展,现在的量子点也用在半导体和生物学研究上。 本虚拟...

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西交大郭保林教授团队:双仿生水凝胶粘合剂用于无创闭合和创面修复

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NMSCI 发布于 2022-10-19

随着科技的飞速发展,人们对创面的闭合提出了更高的要求。目前创面主要是通过侵入性的缝合和钉合实现的,这种方式不仅密封不完全还会对组织造成二次伤害,而组织粘合剂的出现使得高效的组织粘合成为可能。现有的组织密封剂一般被分为天然粘合剂和合成粘合剂。合成粘合剂的粘合强度虽然较高,但其生物相...

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同时收集光能和振动能:基于柔性BiFeO₃薄膜的耦合纳米发电机

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NMSCI 发布于 2022-10-18

随着绿色能源的不断发展,可用于收集周围环境中各种能量的自供电设备具有很高的技术和商业价值。耦合纳米发电机能够整合各种形式的能量并实现稳定的直流输出,我们提出了基于无铅的BFO铁电薄膜的耦合纳米发电机来有效收集振动能和光能, 通过机械振动引入应变梯度,利用光电-挠曲电的耦合效应在不...

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中科大余彦和清华张强教授等:超高面容量和面电流密度下的长寿命复合锂金属负极

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NMSCI 发布于 2022-10-18

为了实现低碳目标,开发以锂金属为负极的高能量密度电池具有重要研究价值。然而,不可控的锂枝晶生长和体积膨胀存在极大的安全隐患。其中,亲锂的三维骨架设计可以有效缓解锂金属循环过程中的枝晶生长和无限体积膨胀等问题。基于三维骨架设计,我们提出物理形貌限域和化学吸附/扩散调控是实现锂金属均...

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浙大高超教授团队:二维胶体单畴液晶的大面积调控

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NMSCI 发布于 2022-10-16

液晶是一种兼具液体流动性及晶体有序性的特殊材料,具有物理各向异性和外场调制下的响应特性,这些特性使得液晶在微电子学、光电显示、生物技术、新能源等众多领域得到了广泛应用。其中,单畴液晶由于其各向异性基元的长程单一排列,展现出类似单晶固体的先进功能和最优各向异性,是调控液晶力学、光学...

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无线呼吸检测:可拉伸透明水凝胶薄膜基湿度传感器

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NMSCI 发布于 2022-10-14

人的生理活动,例如呼吸、运动、皮肤疾病等,都会引起相对湿度的变化。因此,相对湿度的监测对人体健康的保障具有重大意义。本论文制备了一种水凝胶薄膜湿度传感器,具有超高灵敏度、透明、柔性、可拉伸性和生物兼容性,在人体相关的显示、传感等领域具有显著优势。在不同相对湿度的环境中,水凝胶内部...

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NML文章集锦 | 3D打印

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NMSCI 发布于 2022-10-09

一、专辑介绍 3D打印:即快速成型技术的一种,又称增材制造,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印通常用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技术打印而成的零部件。随着3D打印技术的成熟和不同学科间的交叉融合,3...

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18个月钾离子循环!湖南大学刘志刚教授团队在三维蜂窝状碳负极嫁接可逆富氧官能团

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NMSCI 发布于 2022-09-26

钾离子电池(PIBs)因为钾盐价格低廉、钾资源丰富、能量密度高而被认为是可替代的下一代大规模商用电能存储系统之一。然而,钾离子缓慢的扩散动力学和钾离子较大半径(0.138 nm)导致的结构退化阻碍了钾离子电池负极电极的发展。近年来,引入丰富的杂原子的掺杂(硫、氮、氧等),通过引入...

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