基于无机填料复合薄膜的摩擦纳米发电机研究进展

摘要: 摩擦纳米发电机(Triboelectric Nanogenerator, TENG)是一种将微小机械能转化为电能并加以收集利用的绿色能源器件, 具有活性材料种类广泛、器件结构简单以及易于集成等特点。较低的输出功率密度是目前阻碍其实际应用的主要因素之一。如何通过材料组分设计与制备提高其输出功率密度及能量转化效率, 是目前该领域研究者关注的热点问题。在摩擦纳米发电机常用的活性材料-高分子聚合物中引入功能性填料是一种简便且高效的改性方法,不仅能够对薄膜摩擦电性能进行优化、提高输出性能, 还能够赋予其新功能, 可谓一举多得。因此, 此类复合薄膜已广泛应用于TENG 领域, 例如TiO2、SiO2、BaTiO3、ZnSnO3、MoS2、石墨烯、二维黑磷等无机填料对复合材料的性能均有不同程度的优化, TENG 的输出功率密度最高提升了数十倍。本文结合国内外研究现状, 按照填料对基体材料表面性能以及电学性能优化作用两个方面进行阐述, 综述了复合材料薄膜在摩擦纳米发电机中的研究进展,并展望了未来复合材料用于提高TENG 输出性能研究的发展方向。

无机 2024年10月28日 1 点赞 0 评论 175 浏览

氧化物热电材料研究进展

摘要: 氧化物基热电材料具有高温稳定性、抗氧化性和安全长效等优点而受到人们的广泛关注, 但其应用受到了热电性能的限制。本文详细介绍了几种典型氧化物热电体系, 如层状钴基氧化物、钙钛矿结构化合物、透明导电氧化物和一些新型氧化物热电材料的研究进展。从能带结构和微观形貌两方面入手进行调节, 以达到热电材料热学性能和电学性能的协调统一。分析了氧化物热电材料研究中的主要问题, 并对未来的发展提出了一些新的思路。

无机 2024年07月04日 1 点赞 0 评论 242 浏览

无机填料在复合固态电解质中的作用机制研究进展

摘要：全固态锂电池以其良好的安全性和更高的能量密度受到广泛关注，而固态电解质是决定固态电池性能的关键材料。由聚合物基体和无机填料组成的无机／ 有机固体复合电解质因其优良的可设计性而显示出广阔的应用前景。其中，锂离子传导能力是复合电解质性能的决定性因素，而无机填料对提升锂离子传导有重要作用。本文列举了典型无机填料的种类，总结了不同种类填料对加速锂离子输运过程的作用机理，讨论了无机填料的添加量、颗粒大小、分散性、形态对提升离子电导率的影响规律。除此之外，还归纳了无机填料对电化学窗口、锂离子迁移数、力学性能等其他性能的影响。

无机 2024年05月23日 1 点赞 0 评论 383 浏览

氢氧化镁阻燃剂的研究应用

摘要：文章讨论了氢氧化镁阻燃剂的阻燃机理、特性、市场需求、制备方法，国内外发展现状，及对我国氢氧化镁阻燃剂发展建议，以期开发低毒、环保的高端氢氧化镁成为我国以后氢氧化镁发展趋势。

无机 2024年02月27日 0 点赞 0 评论 110 浏览

无机纳米与多孔材料合成中的凝聚态化学

摘要：所谓凝聚态，一般意义上是指液态和固态，而凝聚态化学，即是在固相和液相中的各种化学过程。在无机材料，特别是无机纳米与多孔材料的合成制备中，凝聚态化学过程贯穿其中，几乎无处不在。在固相材料合成过程中，通过液相中的各种化学反应以获得目标固体材料的所需组分和物相，也许就是无机材料合成中一个最基本的凝聚态化学问题; 而多孔如微孔或介孔材料合成中，更涉及伴随组分和物相形成过程中的孔结构形成与调控; 进一步，在制备面向实际应用如催化剂和药物载体时，则在以上的各项要求之外，还必须考虑材料的表面活性位、缺陷等关键因素，以及颗粒尺寸、分散性和形貌等几何和物理特性。本文以无机氧化物为对象，讨论了无机材料在凝聚态化学合成过程中的几个侧面，包括纳米颗粒和粉体的化学合成方法，多孔材料的合成和多孔复相结构的合成调控，以及多级孔结构沸石的合成制备与催化性能，以期能加深对材料合成中凝聚态化学过程的认识，并期待以凝聚态化学为指导，进一步推动无机材料特别是纳米多孔材料合成的发展。

无机 2024年01月21日 0 点赞 0 评论 123 浏览

硅纳米晶的固相合成与表面化学研究进展

摘要:硅纳米晶凭借其丰富的自然储量、卓越的稳定性、可调控的化学和物理性质, 以及良好的生物相容性,在半导体工业、光电能源转换和生物医药等多个领域占据了难以替代的重要地位. 通过可控合成方法来制备具有特殊功能的硅纳米晶及其衍生结构并对材料进行功能化后处理是推动硅基材料在科学理解和应用中取得突破的关键途径. 本文基于本课题组最新的研究成果, 对硅纳米晶材料的合成、表面化学及应用等方面的技术发展进行了系统梳理. 我们基于材料的组分和配体修饰, 阐明了相关硅材料化学中的构效关系和共性科学问题, 并展示了硅纳米晶在发光器件、低碳技术及生物医药等领域的应用表现. 最后, 结合自身研究结果的分析, 从材料的物理与化学机制、共性规律与普适原理等科学逻辑出发, 提出了本领域目前面临的一些挑战, 并对未来的研究方向进行了展望.

无机 2025年09月05日 1 点赞 0 评论 95 浏览

碳化硅零件氧化辅助抛光超精密加工的研究现状

摘要：通过等离子体氧化、热氧化、电化学氧化在碳化硅基材上获得软质氧化层，利用软磨粒抛光实现氧化物的快速去除，有利于提高材料去除效率、提升加工表面质量。研究发现，通过等离子体氧化辅助抛光，表面粗糙度ＲＭＳ和Ｒａ分别达到０．６２６ｎｍ和０．４８０ｎｍ；通过热氧化辅助抛光，表面粗糙度ＲＭＳ和Ｒａ分别达到０．９２ｎｍ和０．７２６ｎｍ；在电化学氧化中，基于Ｄｅａｌ－Ｇｒｏｖｅ模型计算得到的氧化速度为５．３ｎｍ／ｓ，电化学氧化辅助抛光后的表面粗糙度ＲＭＳ和Ｒａ分别是４．４２８ｎｍ和３．４５３ｎｍ。氧化辅助抛光有助于烧结碳化硅加工工艺水平的提升，促进碳化硅零件在光学、陶瓷等领域的应用。

无机 2024年01月08日 0 点赞 0 评论 158 浏览

基于嗜盐菌合成生物学的下一代工业生物技术

摘要：嗜盐微生物是在高盐、高 pH 环境中具备正常生长能力的极端微生物，是珍贵的科研素材和生产资源。相关研究通过对嗜盐菌合成生物学的改造和“下一代工业生物技术”的探索，实现了嗜盐工程菌在生物反应器中利用海水进行不灭菌连续发酵并产生类型多样、性能各异的聚羟基脂肪酸酯，且与其他高附加值化学品实现了联产。基于嗜盐菌的下一代工业生物技术，具备节能、节水、节时、低成本等特点，有着很好的市场竞争力和划时代的技术优势。基于极端微生物，特别是基于嗜盐菌合成生物学的下一代工业生物技术的兴起和发展，能够提升生物制造产品的市场竞争力，促进环保的生物基工业产品替代石油基产品，同时也能为早日实现“碳达峰、碳中和”提供强有力的技术支持和保障。该文分析了基于嗜盐菌合成生物学的下一代工业生物技术的特点，为合成生物学与下一代工业生物技术提供了新的视角和思路。

无机 2025年01月10日 1 点赞 0 评论 267 浏览

基于无机电致变色材料的变色储能器

摘要：电致变色和电化学储能的原理均是基于电荷在电极中的嵌入或脱出而发生的氧化还原反应，具有相同的电化学本质。将电致变色和电化学储能功能集成在一起的电化学器件即电致变色储能器件。以锂离子电池为代表的电化学储能器件已广泛商业化，单一功能的电致变色器件也已被广泛报道并有商业化应用，但有关电致变色储能器件的研究仍然停留在实验阶段。该类器件在电化学储能的同时，可以改变其在可见光甚至红外波段的透射率，并可用颜色指示器件的荷电状态，为电化学器件提供新的应用前景。电致变色储能器件主要包括电致变色超级电容器、电致变色电池和光驱动电致变色智能窗等。电致变色超级电容器和电致变色电池以同时具有电致变色效应和电荷存储性质的材料为正负电极，光驱动电致变色智能窗则还包括将光能转化为电能的光电转换部分。这些器件可用于建筑节能智能窗、静态显示、智能传感等。此外，在柔性基底上制备的可穿戴电致变色储能器件在智能服装、植入显示器和电子皮肤等方面具有应用潜力。本文从基本原理、研究进展和应用领域等方面对无机电致变色储能材料与器件进行综述，并提出未来的研究展望。

无机 2024年01月21日 0 点赞 0 评论 111 浏览

高纯钽铌原料研究进展

摘要：钽铌金属广泛应用于集成电路、航空航天、汽车、超导等领域，是不可或缺的战略材料。首先，介绍了钽铌资源分布、湿法冶金和高纯材料制备的内容，分析了国内外现状。文章指出世界钽铌资源主要分布在巴西、加拿大、澳大利亚和非洲地区等国家，中国钽铌资源品位低难利用，高度依赖进口。钽铌的湿法冶金方法分为碱法、酸法和氯化法，碱法有碱熔法和碱性水热法，酸法有硫酸法和氢氟酸法。而高纯氧化物的制备须经历浸出、萃取、分离提纯、过滤洗涤和煅烧过程。其次，阐述了利用真空电子束熔炼制备高纯钽铌和金属中杂质元素去除的方法，该法可使钽纯度在 5 N（99.999%）以上，铌纯度在 4 N（99.99%）以上。最后，对高纯钽铌原料在集成电路、人工晶体生长等领域的应用及需求进行了介绍，对高纯钽铌制备技术及产品的国内外企业进行了分析对比，指出了未来高纯钽铌原料发展方向。

无机 2025年05月13日 1 点赞 0 评论 188 浏览