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18650锂离子电池在冻融循环下的变形与退化
本研究聚焦于18650型锂离子电池(LIB)在极端温度波动条件下的电化学与结构退化问题。这类电池广泛应用于电动汽车和航天领域,而这些场景中常常面临严苛的温度变化。特别是,重复的冷冻和解冻循环可能加剧电池内部电极层面的退化,这主要是由于温度波动引起的机械和热应力。因此,本文通过使用同步辐射X射线断层扫描(XCT)技术,结合虚拟展开分析,深入探讨了在不同充放电速率下,电池在经历多次冷冻解冻循环后所表现出的退化特征。在航天应用中,锂离子电池是关键的能量来源,例如用于NASA的火星探测器。这些设备在极端环境中运行,如火星表面温度可能在白天和夜晚之间剧烈波动。在低温环境下,电池的液态电解质会冻结,导致其
来源:Advanced Functional Materials
时间:2025-10-26
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高性能、可再加工的环氧树脂,采用生物基前体制备,适用于可持续材料应用
摘要 热固性聚合物因其稳定性、机械强度和化学耐受性而被广泛使用;然而,它们对石油资源的依赖以及有限的回收性导致了与可持续性相关的问题。基于生物的可降解环氧酯为传统的热固性材料(如环氧树脂)提供了一种环保的替代方案。在本研究中,我们利用生物来源的成分——没食子酸、乙二醇和琥珀酸酐,制备了一种生物基环氧树脂。首先优化了没食子酸环氧单体的合成方法,然后使用通过绿色工艺合成的乙二醇双(琥珀酸)对其进行固化。这些单体以中等至较高的产率获得,并通过光谱技术进行了表征。研究了环氧树脂与固化剂以及锌催化剂的比例对聚合物热性能的影响。这种由锌催化的
来源:Journal of Applied Polymer Science
时间:2025-10-26
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基于酯交换反应的玻璃化体的深入研究:重点关注其湿热老化稳定性
摘要 玻璃态聚合物通过利用动态共价键来实现可再生性、可回收性和自修复性,在复合材料、粘合剂和电子器件等领域具有巨大潜力;然而,这种动态特性也是一把双刃剑,可能会在湿热环境下影响其长期稳定性,而相关系统的研究仍较为缺乏。为填补这一空白,本研究探讨了基于环氧树脂的玻璃态聚合物在湿热老化过程中的性能变化及其劣化机制。该聚合物采用酐固化体系制备,并以三氮杂双环癸烯(TBD)作为酯交换催化剂。经过85°C/85%相对湿度条件下的504小时老化后,其玻璃化转变温度从135°C降至124°C,交联密度降低了9.0%,同时机械性能和介电性能均出现
来源:Journal of Applied Polymer Science
时间:2025-10-26
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全光纤型温度传感器,采用锌离子电池供电,适用于可穿戴传感服装,用于健康监测
摘要 持续且准确地监测体温对人类医疗保健至关重要。然而,现有的柔性温度传感器存在一些问题,例如由于热影响而导致重复性较差,以及需要依赖笨重的外部电源,这限制了其佩戴的便利性。为了解决这些问题,研究人员开发了一种高度可重复且自供电的基于光纤的温度传感器。该传感器采用了经过优化的芳纶/聚乙烯醇(PVA)基底,这种基底的热膨胀系数接近于零,并结合了高导电性的双填充材料网络——还原氧化石墨烯(rGO)和二氧化锰(MnO2),有效抑制了温度引起的信号漂移。该传感器表现出更高的稳定性和重复性,在20−55°C的温度范围内具有线性响应特性,响应
来源:Advanced Functional Materials
时间:2025-10-26
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在Ga3+掺杂的SrTiO3上原位构建双功能镍酞菁基COF以实现高效的整体水分解
摘要 光催化整体水分解是将太阳能转化为可再生氢能源的理想方法。本文设计了一种镍酞菁衍生物与联苯胺砜共价有机框架(NiPc-Bs COF)的复合材料,并将其原位生长在掺杂有Ga3+的钛酸锶(负载CoOx,即GSTO-CoOx)上,从而构建了一种新型基于COF的异质结(NiPcBs/GSTO-CoOx)。在负载Rh@Cr2O3后,该异质结表现出优异的整体水分解性能:在365纳米波长下,H2的产率为427 µmol h−1,O2的产率为213 µmol h−1,表观量子产率为23.1%。这种原位生长策略能够形成NiPcBs/GSTO-C
来源:Advanced Functional Materials
时间:2025-10-26
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Fe3GeTe2在磁化反转过程中厚度依赖性的斯格明子演化
在二维磁性材料的研究中,Fe3−xGeTe2(FGT)因其较高的居里温度(约200 K至230 K)和强的垂直磁各向异性而成为极具潜力的平台。FGT不仅为探索二维磁性提供了契机,还可能在自旋电子器件中发挥关键作用。尽管已有研究关注了FGT中磁涡旋(skyrmions)的调控,但关于磁化反转过程中磁畴行为的具体演化机制仍缺乏系统性的探讨。本文通过原位低温洛伦兹透射电子显微镜(LTEM)技术,对单层FGT薄片在不同厚度梯度下的磁化反转过程进行了实时观察,揭示了磁畴结构在磁场驱动下的演变路径。研究者通过改变磁场冷却条件,建立初始磁畴状态,并进一步追踪了条纹磁畴、磁涡旋以及由360°磁畴壁形成的片状磁
来源:Advanced Functional Materials
时间:2025-10-26
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从废水中回收锑(Sb)并用于制备超级电容器电极,采用有序多孔氨基肟-聚丙烯腈材料:化学演变过程及转化机制
摘要 从含锑废水中回收的吸附剂具有危险性,通常会被填埋处理。本研究提出,这些用过的锑吸附剂可以通过热处理还原并回收利用作为超级电容器电极材料。具体而言,研究人员合成了有序层状多孔结构的氨基肟-聚丙烯腈(OHPAPAN)材料,该材料对五价锑离子的吸附性能优异;随后通过热处理将OHPAPAN转化为含锑的炭材料,使其具备良好的电化学活性。通过X射线吸收光谱(XAFS)分析发现,在回收过程中形成了Sb0原子簇,同时生成了平均价态为+2.63的Sb氧化物。Sb原子簇的4d和4p轨道在费米能级及价带中具有丰富的电子态,从而表现出伪电容效应。此
来源:Advanced Functional Materials
时间:2025-10-26
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通过定制的活性位点微环境打破一维碳氧化物(COFs)中的激子瓶颈,实现了高容量的铀光催化作用
摘要 虽然二维COFs( Coordination Organic Frameworks)限制了活性位点的暴露,但一维COFs(1D COFs)独特的双链结构使得催化活性位点能够完全暴露,从而提高了光催化活性。然而,它们较大的固有激子结合能(E_b)限制了其光催化应用。本文通过在C2连接子上引入电子给体官能团(-OH、-CH3、-Cl),同时保持4-碳环(4-c sql)的拓扑结构,实现了对1D COFs的E_b的精确控制。经过羟基修饰的TD-COF表现出极低的E_b(86.8 meV),从而具备了优异的可见光活性和出色的六价铀(
来源:Advanced Functional Materials
时间:2025-10-26
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具有弱相互作用能力的有机插层剂,用于高性能锌离子电池的负极晶格
摘要 预插层工程在促进锌离子在氧化钒晶格中的插层动力学方面效果显著。然而,预插层氧化钒的实际容量仍远低于其理论值,这一差异的机制尚不明确。本文报道了使用甲基铵离子(CH3NH3+)作为有机预插层剂,实现了472.0 mAh g−1的显著实际容量,相应的实际容量与理论容量之比高达87.71%。通过原位/体外表征和理论计算发现,晶格顶部的氧原子是锌离子(Zn2+)优先的存储位点。结果表明,有机离子主要通过弱氢键与晶格结合,而非之前预插层的无机离子所形成的强配位键,因此仍有更多可用的离子插入位点未被占据,从而接近理论容量。此外,CH3N
来源:Advanced Functional Materials
时间:2025-10-26
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基于纳米间隔物的碳纳米管复合电极,用于高效且稳定的碳基钙钛矿太阳能电池
摘要 为了实现混合钙钛矿太阳能电池(PSCs)的商业化,必须降低其生产成本。基于碳的材料是传统贵金属顶部电极的有希望的替代品,能够提供具有成本效益的解决方案。然而,使用基于碳的顶部电极的PSCs的性能不如使用金电极的PSCs,主要原因是界面设计不够理想。在这项研究中,在钙钛矿与掺杂有空穴传输材料(HTM)的碳纳米管(CNTs)之间的界面引入了一种无机纳米间隔物(NS)。这种纳米间隔物通过防止钙钛矿与碳纳米管直接接触来减少非辐射复合,同时促进空穴从钙钛矿高效传输到碳纳米管。因此,采用碳纳米管-HTM混合电极的太阳能电池实现了22.6
来源:Advanced Functional Materials
时间:2025-10-26
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具有超低暗电流和快速响应特性的自偏置光敏晶体管
摘要 由于具有超高的响应度,红外光敏晶体管已成为下一代光电集成电路中的关键组件。然而,窄带隙红外材料固有的高载流子浓度给室温下红外光敏晶体管中的暗电流抑制带来了重大挑战。传统的降低暗电流的方法(如构建异质结)往往会牺牲响应速度。本文介绍了一种自偏置光敏晶体管(SBPT)架构,该架构能够在红外光检测中同时实现超高响应度、超快响应速度和超低暗电流。该架构将漏极电极扩展为串联栅极,并利用空气间隙构建可调谐势垒同质结,从而有效减少暗电流。此外,这一势垒的引入缩短了靠近底部双电极处的Te光生电子的传输距离,优化了载流子的传输和收集过程,提高
来源:Advanced Functional Materials
时间:2025-10-26
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用于在海水中实现高效且持久碱性氢析出反应的亲氧掺杂剂的战略设计
海水电解制氢是一种具有可持续性的氢气生产方法,然而,该技术面临诸多挑战,例如水分子解离效率低下、氯离子引起的中毒效应以及金属氢氧化物的沉淀问题。为了应对这些挑战,研究者对36种由三种成本较低的主金属(钴、镍和铜)与十二种具有氧亲和性的掺杂元素组成的组合进行了计算筛选,以优化碱性环境下的氢析出反应(HER)活性、稳定性和海水兼容性。研究发现,氧亲和性掺杂元素能够有效促进水分子的解离并增强对氯离子的抗性,但可能加速氢氧化物的形成。经过筛选,Ni─V、Ni─Mo和Co─V被确定为最具潜力的候选材料。随后的实验验证表明,Ni₂₀V表现出卓越的HER活性,在1 M KOH溶液中,其过电位比商用Pt/C低
来源:Advanced Functional Materials
时间:2025-10-26
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In-Oxo金属卟啉SURMOF异质结中的能带对齐
这项研究聚焦于如何通过调整供体-受体界面的能带对齐,优化光电子材料中的电荷分离和激子动力学。科学家们通过第一性原理计算,系统地探讨了基于四环结构自由基和金属化四(4-羧基苯基)卟啉(TCPP)连接体的铟-氧表面支撑金属有机框架(SURMOFs)的电子特性。研究的核心在于通过改变卟啉核心的金属化状态,调节能带边位置,同时保持晶体结构不变。这种方法为设计具有特定能带偏移的异质结构提供了新的思路,使其适用于光电化学和光电子应用。在光电子器件中,如太阳能电池、发光二极管和光探测器等,高效的激子扩散和解离至关重要。激子是由光子激发后形成的束缚电子-空穴对,它们在能量传递过程中起着关键作用。因此,能够控制
来源:Advanced Functional Materials
时间:2025-10-26
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阳离子多孔有机聚合物与ɛ-MnO2的原位复合材料作为水系锌离子电池的正极材料
摘要 基于锰的氧化物由于其高能量密度和低成本,成为水系锌离子电池(AZIBs)中有前景的正极材料。然而,循环稳定性受到缓慢的反应动力学以及锰溶解的严重限制。在这项工作中,通过原位复合方法制备了两种吡啶离子多孔有机聚合物(iPOPs)与ɛ-MnO2复合的正极材料,即CN-POP@MnO2和PN-POP@MnO2。iPOPs的稳定骨架有效防止了正极结构的坍塌。其离子位点和刚性网络框架共同作用,破坏了水合锌离子的配位环境,从而加速了反应动力学并降低了正极极化。因此,基于CN-POP@MnO2和PN-POP@MnO2正极的电池表现出优异的
来源:Advanced Functional Materials
时间:2025-10-26
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恐惧、风险与日常惯例:探究学校工作人员参与封锁措施所带来的情感与认知影响
美国学校锁闭演练对教职工心理影响的研究解读美国学校安全政策近年来持续强化,其中锁闭演练作为核心应急措施被广泛实施。然而,针对这一制度对教职工心理状态的具体影响,学界研究相对滞后。2023年发表于教育心理学领域的实证研究,通过分析超过3000份教职工调查数据,揭示了参与多次锁闭演练及应急培训对个人安全感知、利他性恐惧及风险预判的复杂作用机制。研究团队选取纽约某拥有30所中小学的学区作为实验场域,其教职工群体涵盖教师、行政人员及后勤人员三类。通过三次时间序列调查(基线期、首次演练后、培训及二次演练后),采用分层抽样方法收集有效问卷3000份,构建起涵盖人口统计学变量、校园安全感知、应急准备度及暴力
来源:Psychology in the Schools
时间:2025-10-26
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通过对话与“声音”建立积极、开放的联系:面向心理健康从业者的“与声音对话”实施指南
摘要 “Talking With Voices”方法受到了由声音体验者主导的“Hearing Voices”运动的影响,它采用了一种非病理化的视角来处理听到声音的现象。该方法强调通过增强应对能力、明确表达以及直接对话来促进控制力、合作与关系建立,同时减轻痛苦。本文基于心理健康领域的专业实践,探讨了在法定机构中更广泛推广这一方法的潜在促进因素和障碍。文中还讨论了从业者所需的可转移技能、指导原则与价值观、培训要求,以及弥合临床研究与实践之间差距所面临的持续挑战。 利益冲突声明 Joachim
来源:Psychology and Psychotherapy: Theory, Research and Practice
时间:2025-10-26
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瑞典一项关于种族身份认同干预项目的心理社会与学业成果研究
### 中文解读:学校干预对青少年民族身份发展与心理及学业适应的影响在当今社会,青少年的民族身份发展被视为一个重要的发展任务,尤其在多元文化背景的环境中。瑞典作为一个拥有大量移民背景的国家,其社会结构和文化背景为研究青少年民族身份发展及其对心理和学业适应的影响提供了独特的视角。尽管有研究指出,民族身份与青少年的心理和学业适应之间存在积极联系,但关于如何通过有效的干预措施来促进这一过程的研究仍显不足。因此,本研究旨在探讨一项学校干预项目——“身份项目”(Identity Project)是否能够通过促进青少年的民族身份探索与解决,从而改善其心理和学业适应情况。#### 研究背景与意义民族身份的发
来源:Journal of Research on Adolescence
时间:2025-10-26
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文化契合度能否预测个体的良好适应能力?以土耳其和德国为对象的跨文化比较
摘要 本研究利用来自土耳其和德国的样本数据,这些样本在个人主义-集体主义以及纵向-横向关注度方面存在国家层面的差异。通过使用测量不变的量表和多组结构方程模型(SEM)分析,研究发现:当某个国家在纵向集体主义和纵向个人主义维度上的得分较高时,这两种文化特征通常会导致该国家个体和群体的幸福感下降,表明个体的大五人格因素水平不健康。而横向关注度与幸福感提升相关,这一特征在德国样本中更为明显;在两国样本中,横向关注度均能预测与幸福感相关的适应性人格因素水平。个体在文化自我构建方面的偏差得分(相对于其所在国家样本的平均值)在任何国家样本中均
来源:International Journal of Psychology
时间:2025-10-26
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考古和地质材料古强度实验中的冷却速率校正
在对古地磁场强度(paleointensity)的研究中,准确估算过去磁场的绝对强度始终是一个核心挑战。这一挑战源于古地磁实验中,古代材料所获得的热剩磁(TRM)与实验室中通过受控条件获得的TRM之间存在显著的冷却差异。这些冷却差异导致TRM的强度在实验中可能被高估或低估,从而影响对古地磁场强度的准确重建。因此,如何有效校正冷却速率对TRM强度的影响,成为研究中必须解决的问题。TRM的获取通常依赖于材料在冷却过程中磁性颗粒的磁化行为。根据Néel理论,单畴(SD)磁性颗粒在冷却时,其磁化状态会受到冷却速率的显著影响。具体而言,缓慢冷却的TRM通常比快速冷却的TRM更强,且两者的强度比与冷却速率
来源:Geochemistry, Geophysics, Geosystems
时间:2025-10-26
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海洋动力是否会对沿海洪水产生影响?以美国新英格兰南部大陆架边缘急流和沿海海平面为例的案例研究
海洋动力学,特别是大尺度环流如墨西哥湾流(Gulf Stream)以及较小的局部洋流,是美国东海岸沿海海平面变化的重要驱动因素。在南方新英格兰地区,一个重要的洋流是“陆架断裂急流”(Shelfbreak Jet,简称SBJ)。SBJ从拉布拉多海流向墨西哥湾流在哈特拉斯角(Cape Hatteras)附近,沿着美国东北海岸的陆架断裂带流动。SBJ与海平面变化高度相关,尤其是在1至15天的频率范围内。由于这一频率范围与气象时间尺度一致,我们探索了其对沿海洪水的影响。研究发现,SBJ输送在统计意义上平均解释了南方新英格兰地区风暴潮方差的约30%。在2018年3月初的一次“诺埃尔”风暴(Nor'eas
来源:Earth's Future
时间:2025-10-26