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器件科技

NML2024.4封面文章:仿生多功能自感知驱动的梯度水凝胶用于软硬机器人的远程交互

Nano-Micro Letters 发布于 2024-03-09

研究背景 大自然为软机器人的发展提供了大量灵感。许多生物,如人类的舌头、水母的触手和含羞草的叶子,不仅可以在大范围内灵活形变,而且具有自我感知能力。为了模拟这些自然系统,研究人员通过结合软致动器和柔性传感器来开发仿生软机器人。然而,一个普遍的限制是大多数软致动器虽然能够形成复杂...

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化学科学

湘潭大学王钢&澳大利亚伍伦贡大学赖伟鸿等:快速锂离子通道聚合物人工SEI层,长循环稳定锂金属负极

Nano-Micro Letters 发布于 2024-03-07

研究背景 锂金属在循环过程中不受控制的锂枝晶生长引起的安全问题严重阻碍了其在锂金属电池中的商业化。本文提出了一种由PVDF-HFP和LiNO₃组成的锂金属负极复合人工SEI,极性PHL层不仅可以捕获其表面的锂离子,形成快速锂离子通道,还可以作为储蓄层不断释放锂离子,从而降低局部...

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化学科学

广东工业大学黄少铭/张伟等:构筑网格化纳米纤维高效锚定多碲化物中间相实现超长寿命钾离子储存

Nano-Micro Letters 发布于 2024-03-07

研究背景 金属碲化物(MTe)由于其高比容量被认为是具有发展前景的钾离子电池(PIBs)负极材料。然而,目前已报道的MTe负极材料往往面临着导电性差、体积变化大以及中间相(多碲化物,K-pTex)易溶解穿梭、容量快速衰减以及储能机制不明确等挑战。本文提出了一种新的结构工程策略,...

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化学科学

华北电力大学吕玮等:生物质碳集成策略发掘水系Zn-MnO₂电池正极生物相容性

Nano-Micro Letters 发布于 2024-03-06

研究背景 环保、高安全性的水系锌离子电池(AZIBs)在大规模储能领域具有巨大的应用潜力,MnO₂由于结构多样、环境友好等特点被广泛用作AZIBs的正极材料,但其在充放电过程中存在结构变形、副反应及Jahn-Teller效应等问题。绿色可再生的生物质材料对于低成本、高安全规模储...

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能源材料

南航张校刚等:含氟表面活性剂助力高性能锂离子热电化学电池

Nano-Micro Letters 发布于 2024-03-05

研究背景 作为一种新型能量转换器件,离子型热电池(i-TE)能够将低品质热能直接转化为电能。电解液作为i-TE的重要组成部分,其内部的离子会在一定温差下发生热扩散,并在冷、热两端形成离子浓度差,从而产生输出电压。在已报道的用于i-TE的电解液中,水系电解液因其具有快速的离子扩散...

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信息科学

黄小萧/车仁超等:微量铁注入对石墨烯介电与吸波性能的调控机制

Nano-Micro Letters 发布于 2024-03-03

研究背景 随着微波技术的快速发展和电子产品的普及,电磁干扰和电磁辐射污染问题日渐突出。吸波材料作为对抗电磁干扰的主要屏障,已广泛应用于军事和民用领域。石墨烯凭借独特的层状结构和固有的金属导电性,被认为是很有前途的候选材料。然而,由于阻抗匹配和高吸收强度之间的矛盾,纯的石墨烯并没...

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化学科学

中科院宁波材料所向超宇:质子促进配体交换实现高效的CsPbI₃量子点发光二极管

Nano-Micro Letters 发布于 2024-03-02

研究背景 金属卤化物钙钛矿纳米晶体(NCs)具有荧光量子产率(PLQY)高、带隙可连续调节、色纯度高、可溶液处理等优点,被认为是发光二极管(LEDs)的下一代材料。CsPbI₃钙钛矿NCs具有优异的热稳定性和理想的带隙(~1.7 eV),广泛应用于红色发光二极管和太阳能电池(S...

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化学科学

西北工大冯晴亮等:全共价有机框架纳米薄膜解决锂离子电容器电荷存储动力学不平衡问题

Nano-Micro Letters 发布于 2024-03-02

研究背景 锂离子电容器(LIC)由锂离子电池电池型负极和超级电容器电容型正极组成,因此结合了二者高能量密度、高功率密度、长循环寿命的优势。从能量储存角度来看,LIC内部Li⁺在阳极嵌入和脱嵌,而阴离子在阴极吸附和脱附,两个电极在不同的电位范围内以不同的机制工作,因此LIC可以结...

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化学科学

天津大学关贵俭/韩明勇等综述:原子替代的合金化用于过渡金属二硫族化合物(TMDs)的特性定制和优化应用

Nano-Micro Letters 发布于 2024-02-29

研究背景 功能化的二维纳米材料因其优异的性能呈现出广阔的应用前景,已经成为材料、化学等领域当前的研究热点之一。特别是,近年来发展的原子替代的合金化方法可以创造出结构完整的匀质多元二维材料,在全成分范围内实现结构和光电特性的系列优化,为增强的应用开发提供了一种全新的调控自由度。其...

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催化

华中科大王得丽等综述:电合成H₂O₂催化剂及反应器的构筑

Nano-Micro Letters 发布于 2024-02-29

研究背景 H₂O₂是世界上100种最重要的化学品之一,在全pH范围内具有高氧化电位,是公认的环境友好的氧化剂。H₂O₂在国民经济各行业均有广泛应用,包括化学品的合成、制浆漂白、污水处理、地下水修复、半导体清洁等。当前,H₂O₂主要是通过蒽醌法生产,它占全球H₂O₂年产量的95%...

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化学科学

武汉大学周金平等:双交联纤维素水凝胶电解质用于可持续、高性能水系锌电

Nano-Micro Letters 发布于 2024-02-28

研究背景 水系锌电具有满足大规模电网储能需求的强大潜力。然而,其面临锌枝晶、副反应等诸多挑战,因此其倍率性能和循环寿命仍然有限。如今,水凝胶电解质因其抑制枝晶生长和副反应的优异能力而被广泛应用,而纤维素基电解质及其设计策略将推动用于绿色储能的生物聚合物基电解质的发展。 ...

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化学科学

清华大学魏飞教授等:锂离子电池SiO基负极界面导电网络对快充性能影响的基础理解

Nano-Micro Letters 发布于 2024-02-27

研究背景 高容量SiO基负极的不良导电性和高体积膨胀影响着其快充性能,建立稳定且完整的界面导电网络可有效解决上述问题。然而,界面导电网络的质量对锂离子的传输和结构耐久性的影响仍缺乏较为系统深入的理解。本文首次研究了SiO基负极快充条件下界面导电网络对离子传输和力学性能的影响。采...

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化学科学

加拿大阿尔伯塔大学王晓磊等:超薄亲锌界面调节双电层实现高稳定性水系锌离子电池

Nano-Micro Letters 发布于 2024-02-25

研究背景 水系锌离子电池(AZIBs)是一种有前途的储能技术,但其发展受到锌枝晶生长和寄生副反应的阻碍。这些问题与双电层(EDL)结构密切相关。构建具有高Zn2⁺电导率和电子绝缘性、良好的拉伸强度和附着力、以及薄而致密结构的人工固态电解质界面层(SEI)是实现锌均匀沉积的有效手...

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能源材料

哈工大于杰团队:宏观孔和定向通道赋予非晶硅纳米点低应变和快充储锂特性

Nano-Micro Letters 发布于 2024-02-24

研究背景 高能量密度、长循环寿命以及快速充电的锂离子电池(LIBs)对于3C电子产品和电动汽车的快速发展具有重要意义。然而,由于商业石墨负极存在各向异性的锂储存行为,限制了LIBs快速充电能力的进一步提升,同时由于其低理论容量(372 mAh g⁻1),限制了LIBs能量密度的...

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化学科学

韩国东国大学Woochul Yang&青岛大学谢万峰等:精确调控MXene厚度及功能化增强的室温痕量NO₂气体传感器

Nano-Micro Letters 发布于 2024-02-23

研究背景 近年来,研究人员对2D材料,特别是对MXenes的研究非常感兴趣。由于其独特的理化性质和在储能和传感器应用中更为关注。具有MAX相的MXenes表现出优异的性能,例如高电导率、大表面积和可修饰的官能团。获得高质量MXenes的关键在于A层的选择性蚀刻,从而产生表面官能...

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化学科学

西安交大靳立等:中等电场下兼具超高储能和温度稳定性的BNT基陶瓷

Nano-Micro Letters 发布于 2024-02-21

研究背景 随着科技发展,人们对能源的需求越来越大,能源的储存,转换和交换等领域都成为了研究热点。其中在能源储存领域,相比于电池,超级电容器等储能器件,电介质电容器因为有着极高的功率密度,从而被广泛的应用于脉冲领域。但是其储能密度的低下,阻碍了电介质电容器的进一步应用,因此我们目...

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化学科学

清华大学汪长安等:用于高稳定水系锌离子电池的具有适宜螯合强度的可极化添加剂

Nano-Micro Letters 发布于 2024-02-20

研究背景 水系锌离子电池(AZIBs)因其固有的安全性、低成本、低毒性和高体积能量密度而受到广泛关注。但在充分发挥水系锌离子电池的潜力之前,锌金属负极与电解液之间的枝晶和副反应问题仍是限制电池循环寿命的重要因素。近年来研究人员针对高稳定性、长寿命的水系锌离子电池进行了大量的研究...

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器件科技

南京大学陆延青与孔德圣等:构建机械互锁纳米复合导体/水凝胶混合电极的通用策略

Nano-Micro Letters 发布于 2024-02-19

研究背景 基于金属纳米结构/弹性体的复合材料被广泛用于构建柔性电极,但其难以与粗糙的皮肤表面形成共形接触。基于纳米复合导体和水凝胶的混合电极是更理想的选择,但水凝胶与聚合物的结合通常依赖化学修饰,导致其物理特性的改变。本研究提出了基于机械互锁的纳米复合导体/水凝胶混合电极的设计...

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化学科学

深圳大学骆静利院士等:界面电子调制的双单分散Pt-Ni₃S₂双功能电催化剂,高效催化氢还原和甲醇选择性氧化

Nano-Micro Letters 发布于 2024-02-18

研究背景 与尿素、乙醇、甘油、胺、甲醛、水合肼和糠醛等一些有机化合物相比,甲醇因其强氧化反应性、高水溶性和低廉的价格受到有机小分子-水共电解制氢的广泛关注。将甲醇电氧化成甲酸(或甲酸盐),不仅降低水电解的工作电压,实现节能制氢,还可以实现增值化学品的选择性升级。单组分金属硫化物...

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化学科学

西南大学包淑娟等:氧化锌添加剂提升电解水系锌锰电池快充与循环稳定性

Nano-Micro Letters 发布于 2024-02-18

研究背景 可充电水性锌锰(Zn-Mn)电池较差的动力学行为和循环稳定性是限制其进一步发展的关键。本文以氧化锌为电解液添加剂,制备了一种类凝胶状的电解液,通过激活碱式硫酸锌(ZSH)辅助的Mn2⁺沉积反应,实现了阵列状Zn₂Mn₃O₈·H₂O纳米棒的快速沉积,并进而提升了电池在放...

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