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中国科学院大连化学物理研究所开发干法电极多功能添加剂实现锂电池超高面载量电极精控制备（图）
添加剂 锂电池 离子
2024/11/23
2024年11月22日，中国科学院大连化学物理研究所能源催化转化全国重点实验室动力电池与系统研究部（DNL2900组群）陈忠伟院士、张永光研究员、罗丹研究员团队在干法电极技术领域取得新进展。团队创新性地将多功能锂离子交换沸石（Li-X）加入高载量干法工艺制备的锂电池正极中，有效解决了超高面载量下电极离子和电子传输迟滞、电解液浸润性差等问题，为高比能锂电池的开发和实际应用提供了新思路。
苏州纳米所吴晓东研究员等合作Nat. Commun.：具有自细化机制的可回收微米级Na2S阴极设计
吴晓东 活性材料 电子 纳米
2024/11/30
室温钠硫（RT Na-S）电池以低成本、无毒、储量丰富的钠和硫为活性材料，具有极高的能量密度（1274 Wh kg-1），在储能系统中具有广阔的应用前景。传统的室温钠硫电池通常采用金属钠作为阳极，在安全性和界面稳定性方面面临很大挑战，严重限制了其商业化前景。硫化钠（Na2S）是室温钠硫电池无钠阳极体系下最有前途的初始正极材料，并且其能够避免正极体积膨胀的问题。然而，硫化钠受到电子导电性差、传递动力...
上海高研院在新一代工业物联网跨系统信息交互领域取得重要进展（图）
系统信息 集成 电子
2024/11/30
下一代信息系统（6G）是未来十年全球最重要的综合性数字信息基础设施之一，将突破传统移动通信范畴，实现通信、感知、计算、智能等多技术集成创新，呈现跨学科、跨行业、跨领域融合发展趋势，全面引领驱动经济社会数字化转型。新一代工业物联网可将前沿新型信息技术深度融入到工业生产及社会运行的各个环节，是6G生态系统中的重要组成部分。然而，随着信息技术的高速发展，海量物联终端的爆炸式增长、非正交混叠现象的普遍出现...
中国科学院物理研究所双功能氟化碳电极添加剂降低水系电解液盐依赖（图）
电解 凝聚态物理 离子
2024/11/14
水系电池由于具备本质安全、低成本、环保的特点，有望在未来大规模储能中实现应用，但是水系电池固有的瓶颈——负极界面的析氢问题严重限制了水系电池的寿命。电解质界面中间相（SEI）可以从动力学上抑制析氢反应，而传统的阴离子还原形成SEI高度依赖于高浓度的有机含氟盐(LiTFSI)，受制于电解液传质以及负极负电荷排斥，导致依赖盐阴离子构建的SEI形成效率低且消耗时间长，并会显著增加电池极化。摆脱SEI构建...
中国科学院长春光机所等在飞秒激光制备无涂层持久超疏水表面研究中获进展（图）
激光 有机 离子
2024/11/14
金属表面超疏水在自清洁、防腐、减阻和防冰等领域具有潜在的应用价值。当前，金属表面超疏水性能的实现依赖于传统的二元协同设计思想，即在材料表面制作微/纳米结构，进而采用低表面能有机物进行修饰。这种依靠粘附涂层的设计在实际腐蚀性环境如海水中易遭受侵蚀性离子的渗透，导致涂层分解、疏松和剥落等风险，从而引发超疏水化学耐久性下降。特别是，化学反应诱导的材料表面能变化对液体滚动角产生影响，使得超疏水表面性能难以...
中国科学院上海有机所在富电子杂原子金属卡宾偶联反应方面取得进展（图）
电子 原子 金属 反应
2024/11/9
金属卡宾是一类重要的活性中间体，可以高效地实现对C–H/C–X的插入反应，以及与不饱和烯烃、炔烃以及多烯烃等发生环化/串联环化反应等。目前这类反应主要集中于使用缺电子取代的以及电中性取代的重氮或者醛酮衍生的腙为金属卡宾前体，对于富电子杂原子取代的金属卡宾，由于缺乏稳定的卡宾前体，以及通过催化的方式实现反应较为困难，因此极大地限制了相关领域的发展。
中国科学院物理研究所高压高温制备高质量六方氮化硼单晶（图）
高压高温 原子 量子材料
2024/11/4
高质量六方氮化硼（hBN）单晶因具有优异的物理化学特性，包括原子级平坦表面、宽带隙（~ 5.9 eV）、高绝缘、高面内热导率以及化学惰性等，被作为衬底和封装材料广泛应用于二维量子材料体系的构筑，是原子和物理领域研究新奇物理效应和研制高性能电子器件的关键基础材料。此外，hBN在中子探测器、高效率紫外光源、超低损耗等离激元载体、高效单光子光源、滑移铁电材料和忆阻器等多个领域也展现出广泛应用的潜力。目前...
中国科学院宁波材料所等发展出n-i-p钙钛矿/晶硅叠层太阳电池（图）
钙钛矿 太阳电池 电子
2024/10/16
钙钛矿/晶硅叠层太阳电池具有开发面向效率大于30%光伏组件的潜力，是光伏领域的研究热点。当前，隧穿氧化层钝化接触（TOPCon）硅太阳能电池采用晶体硅电池技术。这一技术兼具高效率、成本效益和大规模生产等优势。目前，如何研发基于TOPCon底电池的高效钙钛矿/晶硅叠层电池技术是光伏产业的重要问题。
中国科学院物理研究所Kagome半金属Co3In2S2中场诱导的蝴蝶状各向异性磁阻（图）
金属 量子 电子
2024/10/14
由于存在多种自旋、轨道自由度以及具有平带、范霍夫奇点和狄拉克点等新奇的电子结构，kagome晶格材料为研究量子态、电子序及其强关联性提供了丰富的实验平台，已成为凝聚态物理研究的热点之一。而磁性kagome半金属展现了诸如贝利曲率诱导的大反常霍尔效应、自旋轨道极化子、手性异常、反常能斯特效应等丰富的奇异特性，同时理论预测其在二维极限下可能会出现量子反常霍尔效应。其中非共线反铁磁kagome半金属在外...
中国科学院物理研究所原位中子衍射：量化超高镍正极反位缺陷动态演化（图）
离子电池 耦合
2024/10/14
汽车工业的快速电气化对锂离子电池的能量密度和成本提出了更高的要求。超高镍（Ni≥ 0.9）层状氧化物正极材料以其卓越的能量密度和成本效益，成为目前极具前景的动力电池正极材料。然而，超高镍正极材料Ni含量的提升也加重了Li-Ni反位缺陷问题。同时，反位在TM层中的Li会形成Li−O−Li构型，易触发（高电压）阴离子氧化还原反应。到目前为止，Li-Ni反位缺陷的动态...
中科院上海有机所在主族化合物对气态烷烃活化研究中取得进展（图）
活性 结构 耦合 电子
2024/10/11
作为一种廉价易得的化工原料，以甲烷为主、同时也含少量乙烷、丙烷的天然气可以用于生产品类众多的化工产品。对天然气烷烃的C-H键活化一般都是利用过渡金属催化剂实现，并且已经得到了广泛的研究和应用。2024年来，主族元素化合物因其独特的结构和化学活性得到了广泛关注。在温和条件下，它们能够实现一些过渡金属都很难做到的小分子活化转化，例如对H2、N2、NH3、CO、C2H4和P4。然而，C-H键活化、特别是...
国家自然科学基金委员会中国学者与海外合作者在设计制备五边形二维材料方面取得进展（图）
二维材料 理论 分析 电子
2024/10/13
在国家自然科学基金项目（批准号：22173067）资助下，苏州大学李有勇教授/纪玉金副教授团队联合美国普渡大学Yong. P. Chen团队在设计制备五边形亚稳态二维材料方面取得进展，相关成果以“对称驱动外延合成亚稳态五边形二维材料（A metastable pentagonal 2D material synthesized by symmetry-driven epitaxy）”为题于2024...
中国科学院化学研究所高蕻课题组在Ar+ + N2体系的碰撞传能研究中取得重要进展（图）
高蕻 分子 电子 离子
2024/11/5
当两个分子发生碰撞，除了发生化学反应，另一个重要过程是能量传递，即分子动能和内能的相互转化过程。深入研究分子之间通过碰撞发生振动、转动能量传递、电子态淬灭或激发的机理，在等离子体诊断、高马赫发动机燃料主动冷却和燃烧过程、大气化学和星际化学等领域有重要应用。目前，人们利用交叉分子束结合先进的分子束操控和高分辨产物探测技术已经对中性分子之间的碰撞传能过程实现“态-态”分辨的研究。受制于低能离子束较大的...
国家自然科学基金委员会中国学者在AI助力城市复杂环境北斗精准定位方面取得进展（图）
城市 环境 测量 电子系统
2024/9/5
在国家自然科学基金项目（批准号：62320106008、62273106）资助下，广东工业大学粤港澳联合实验室主任谢胜利教授和副主任李珍妮教授研究团队，在面向城市复杂环境的北斗高精定位方面取得重要进展。针对城市复杂环境下卫星多径信号识别难、卫星定位发生严重偏移等问题，该研究团队依托粤港澳联合实验室，与香港科技大学研究团队开展联合攻关，创新性地研发了基于空域注意力机制的多径信号识别新方法，克服了已有...
上海高研院在二维拓扑绝缘体研究中取得重要进展（图）
二维拓扑 绝缘体 电子
2024/10/14
拓扑绝缘体因其在表面或边界处的电子态可形成无能量耗散的导电通道，在低功耗电子器件具有极大的潜在应用价值而广受关注。在二维拓扑绝缘体中，其受保护的拓扑边缘态将在边界处形成一维的自旋极化电子通道，从而实现量子自旋霍尔效应。