WO3基电致变色智能窗中电解质的研究进展

摘要:作为三氧化钨(WO3)基电致变色智能窗的重要组成部分,电解质层在阻隔电极直接接触和促进离子传导方面发挥着不可替代的作用。然而,电解质对智能窗电致变色性能的影响机制尚未完全阐明,严重制约了高性能电致变色智能窗的开发。本文系统分析了不同电解质类型及其各组分对智能窗电致变色性能的影响,从电解质-电极界面反应动力学角度分析性能衰退机制,并重点阐明了材料溶解和“离子捕获”效应的微观过程。基于这些理论认识,本文进一步总结归纳了电解液添加剂、“盐包水”体系和离子液体等电解液改性策略的性能提升机制,为研制下一代高性能WO3 基电致变色智能窗指明了创新方向。

锂离子电池石墨负极包覆研究进展

摘要:石墨负极是目前锂离子电池中广泛使用的商品化负极材料,其在接触电解液发生储锂时会因有机电解液的还原分解而形成一层固体电解质界面膜(SEI)。该界面膜对锂离子电池的循环稳定性、快充性能、安全性能等诸多方面有着关键影响。通过在石墨表面构建一层包覆层,减少其与电解液之间的副反应并促进稳定电极界面的形成,可以提高储锂的电化学性能。表面包覆通常通过气相或液相法实现,包覆材料主要包括碳材料、锂离子导体、金属化合物和聚合物材料等体系。本文评述了不同包覆材料和方法对石墨负极性能的提升作用,分析了包覆改性策略影响电池快充性能和循环稳定性的机制,为锂离子电池负极材料的研究和开发提供了材料物理化学基础。

面向脑类器官的微电极阵列技术发展现状及趋势

摘要: 脑类器官是通过人多能干细胞自我组织和诱导分化产生的体外三维细胞培养物,能够部分模拟人脑结构及功能。微电极阵列(Microelectrode Array, MEA)技术能够低损伤、高通量、高时空分辨率地检测脑类器官电生理活动,为脑类器官神经网络的功能表征提供高效的检测平台。脑类器官与MEA 技术的融合在神经系统发育及疾病机理研究、生物神经网络智能计算以及在体修复领域引发了广泛关注。在神经系统发育及疾病机理研究方面,MEA技术能够实时长期追踪脑类器官的动态发育过程,并且通过检测不同疾病来源脑类器官的电生理参数信息探究疾病发病机理。在生物神经网络智能计算方面,脑类器官具有异质的三维网络结构和可塑性,是良好的计算载体,通过与MEA 的交互,能够构建低功耗、高效率的计算平台。同时,MEA 技术在基于脑类器官为载体的神经系统修复领域展现出了广阔的技术应用前景。

钙钛矿材料:热电领域的潜力之星

摘要:硫系和卤化物钙钛矿材料具有优良的热电输运性能,以及易制备、稳定性良好等诸多优点,因而受到了广泛关注。筛选具有热电潜力的钙钛矿材料和提升现有钙钛矿材料的热电性能是目前研究的重点内容。本文回顾了钙钛矿和热电材料的基本理论,描述了材料热电性能的表征参数,综述了具有优良热电潜力的钙钛矿材料的研究进展,包括无机硫系和卤化物钙钛矿材料、有机复合钙钛矿材料以及氧化物钙钛矿材料等,并从电子结构、电输运性质、热输运性质以及热电性能调控方法等方面分析了钙钛矿材料具有优异热电优值和优良热电潜力的原因,展望了钙钛矿材料的热电应用前景。