-
通过层间工程实现共价功能化的氧化石墨烯-双金属金属有机框架(MOF)杂化材料,用于高效储存铵离子
基于铵离子的能量存储系统因其成本效益、环保性和离子迁移率而成为传统金属离子存储设备的理想替代品。本文报道了一系列共价修饰的氧化石墨烯(GOBDC)/Mn–Ni双金属有机框架异质结构(BDC,1,4-苯二甲酸)的设计与制备,这些结构用于高效存储NH4+。直接共价连接的间隔层结构使得层间间距增大,从而防止层间堆叠,保持了有效的表面积。在这些复合材料中,MNG(Mn–Ni MOF:GOBDC)1:2在0.5 A g–1的电流密度下表现出最高的比电容(265 F g–1)以及优异的倍率性能。以MNG 1:2作为正极、二硫化钼(MoS2)作为负极的NH4+不对称超级电容器具有14.6 Wh kg–1的能
来源:ACS Applied Energy Materials
时间:2025-10-21
-
通过调节Ni/NiO催化剂中的氧空位来提升碱性HER性能
开发高效且稳定的催化剂是实现水分解的关键,而水分解是一项用于生产绿色氢气的有前景的技术。在这项研究中,通过简单的电化学阳极极化(EAP)方法,在纳米多孔Ni/NiO(np-Ni/NiO)氢 evolution 反应(HER)催化剂中引入了氧空位。研究了氧空位对电子结构以及反应中间体吸附-解吸行为的影响。适量的氧空位可以显著提高HER的催化性能。经过EAP处理的np-Ni/NiO催化剂在10 mA cm–2的电流密度下表现出46 mV的过电势和53 mV dec–1的塔菲尔(Tafel)斜率,这些数值远低于未经EAP处理的Ni/NiO催化剂。此外,该催化剂在100 mA cm–2的高电流密度下仍
来源:ACS Applied Energy Materials
时间:2025-10-21
-
利用石墨从废弃的三元正极中选择性回收锂,以制备电池级Li2CO3
传统上,废旧正极材料的回收过程通常涉及完全溶解,优先回收镍(Ni)、钴(Co)和锰(Mn),而将锂(Li)的提取留到最后一步。这种方法导致锂的回收率较低,并造成大量资源浪费。在此,我们提出了一种高效、简短的锂选择性提取工艺。通过石墨阳极还原结合二氧化碳(CO2)辅助的热解,可以同时实现正极氧化物的还原和Li2O的释放,Li2O随后与CO2反应生成Li2CO3。同时,过渡金属(Ni、Co、Mn)会转化为不溶性金属或低价氧化物,从而破坏其层状结构。通过对石墨还原和锂碳化-水浸出过程的系统研究,我们找到了一条高效的锂回收途径。在最佳条件下(石墨用量40%,温度750°C,焙烧时间4小时,液固比15
来源:ACS Applied Energy Materials
时间:2025-10-21
-
揭示离子对在决定锂金属电池电解质稳定性及固体电解质界面形成中的作用
界面工程(IE)已成为应对锂金属电池(LMBs)中锂金属阳极高反应性挑战的一种有前景的策略。深入理解电解液在电极表面分解的机制和动力学过程至关重要,因为固体电解质界面(SEI)的形成对电池性能起着决定性作用。在此研究中,我们采用了从头算(ab initio)分子动力学模拟方法来探讨电解液结构以及离子-溶剂相互作用的作用,特别是接触离子对(IPs)和溶剂分离的离子对(IPs)的影响。我们的模拟发现,大多数电解液中都存在这两种离子对,它们对SEI的结构及其动态形成过程具有重要影响。除了为锂金属电池中SEI的形成提供基础性见解外,该研究的结果还有助于设计提高电解液稳定性的策略,并优化SEI的组成。
来源:ACS Applied Energy Materials
时间:2025-10-21
-
解决方案:经过处理的具有高功函数(n型)的V2O5–x材料,用于制备倒置钙钛矿太阳能电池,可显著提升光伏性能和反向偏压稳定性
最近,由于具有多价态、制备方法简单且所需温度低等优点,五氧化二钒(V2O5-x)已成为钙钛矿太阳能电池(PSCs)中潜在的阳极缓冲层材料。几乎所有研究都表明,制备出的V2O5-x属于p型半导体,因此可作为空穴传输层。在本研究中,我们发现了一种水溶性的V2O5-x,它具有n型导电性,同样可以有效地作为PSCs中的空穴收集层(HCL)。通过全面的表征和密度泛函理论(DFT)计算,我们证实V2O5-x是一种具有较高功函数(WF)的n型半导体。当与自组装单层结构结合使用时,该材料能够通过提高ITO电极的功函数来优化前界面的能带弯曲,并减少界面缺陷密度,从而促进载流子的收集并抑制非辐射复合过程,最终实现
来源:ACS Applied Energy Materials
时间:2025-10-21
-
通过调控烧结温度来控制初级颗粒形态和Li/Ni杂化结构,从而提高无钴富镍层状正极的电化学性能
无钴且富含镍(CFNR)的层状氧化物是锂离子电池中有前景的负极材料,具有高容量和成本效益。然而,合成过程中锂(Li)和镍(Ni)的有序性紊乱阻碍了其实际应用。在本研究中,通过调整煅烧温度,在LiNi0.9Mn0.1O2(LNM91)负极中引入了不同程度的Li/Ni紊乱。结果表明,最小的Li/Ni紊乱程度能够优化初始充放电容量,而适度的紊乱程度则能提高倍率性能和循环稳定性。这种性能提升归因于反位镍(Ni2+)离子,它们在锂层中起到结构支撑的作用,从而提高了材料的稳定性。这种在700°C下煅烧的材料(命名为LNM91–700),其Li/Ni紊乱程度为14.85%,在0.5 C电流下经过100次循环
来源:ACS Applied Energy Materials
时间:2025-10-21
-
超越算法:构建护理教育中人工智能政策缺口的生态框架
背景:护理教育者在推动学术和临床环境中的循证实践(Evidence-Based Practice, EBP)方面扮演着关键角色。然而,关于博士教育如何影响他们的EBP信念和实施行为的研究仍然有限。目的:本研究旨在评估护理教育博士(Doctor of Nursing Education, DNE)学生的EBP信念和实施行为随时间的变化情况。方法:采用前/后单组设计,在一年级EBP课程和二年级顶点课程期间分别进行问卷调查。使用的工具包括教育者EBP信念量表和EBP实施量表。结果:13名DNE学生参与研究,其中11人完成了两次调查。信念得分显著提高(平均值M从83.5升至97.5;P = .004;
来源:Nurse Educator
时间:2025-10-21
-
护理教育学博士生循证实践能力培养的纵向评估与课程优化研究
背景:护理教育者在推动学术与临床环境中循证实践(Evidence-Based Practice, EBP)的发展中起着关键作用。然而,关于博士教育如何影响其EBP信念和实施行为的研究仍较为有限。目的:本研究旨在评估护理教育学博士(Doctor of Nursing Education, DNE)学生的EBP信念及实施能力随时间的变化情况。方法:采用前/后测单组设计,分别在学生修读第一年EBP课程期间以及第二年顶点课程(Capstone)期间进行问卷调查。评估工具包括适用于教育者的EBP信念量表(EBP Beliefs Scale)和EBP实施量表(EBP Implementation Scal
来源:Nurse Educator
时间:2025-10-21
-
添加伊塔康酸(Itaconic Acid)的高性能大面积(1平方厘米)钙钛矿太阳能电池,在室内光照条件下可实现43.46%的效率
近年来,钙钛矿太阳能电池(PSCs)因其优异的光电性能而受到广泛关注。这些电池的光电转换效率(PCE)在过去十年中显著提升,从最初的3.8%增加到目前的最高记录27.0%。这种快速的技术进步使PSCs成为一种极具潜力的新能源解决方案,尤其是在室内光能收集领域。然而,PSCs在低光条件下的性能仍面临一些挑战,主要与钙钛矿晶粒中的陷阱态有关。这些陷阱态作为复合中心,限制了电荷分离效率,同时,大尺寸PSCs的制造也增加了对均匀薄膜形貌和稳定性的要求。为了克服这些障碍,研究人员提出了一种新的策略,即通过引入有机添加剂来钝化钙钛矿层中的缺陷,从而提升电池在低光条件下的性能。在众多可能的添加剂中,异柠檬酸
来源:ACS Applied Energy Materials
时间:2025-10-21
-
一石四鸟:通过先进的制造策略提高钙钛矿太阳能电池的集成电流密度,使其超过25.5 mA cm–2
在当今全球能源需求不断上升的背景下,钙钛矿太阳能技术正逐渐成为可再生能源领域的一项重要创新。这一技术以其高光电转换效率、低成本制造和灵活的材料选择等优势,吸引了众多研究者的关注。钙钛矿太阳能电池(PSCs)的光电转换效率已突破27.3%的里程碑,标志着其在传统硅基太阳能电池领域中展现出强劲的竞争力。然而,尽管效率的提升令人振奋,这项技术的实际应用仍面临诸多挑战,特别是在钙钛矿材料的稳定性方面。以FAPI(甲基铵铅碘)为基础的钙钛矿材料因其窄带隙结构而具备优异的光吸收能力,但这种结构也容易在常温下发生相变,导致性能下降。因此,如何有效提升FAPI基钙钛矿太阳能电池的稳定性和性能,成为当前研究的重
来源:ACS Applied Energy Materials
时间:2025-10-21
-
免疫抑制剂的使用可能是系统性红斑狼疮发展为骨髓炎的潜在中介因素:一项双向孟德尔随机化研究
在中国社会快速城市化的过程中,农村地区老年人口的独居现象日益凸显,尤其是“空巢老人”群体,即子女不在身边或已去世的老年人。这些老人在日常生活中面临诸多挑战,包括经济压力、健康管理和心理支持的缺失。近年来,研究者们开始关注这些老年人的自我照顾能力与其心理状态之间的关系,尤其是孤独感与心理韧性的相互作用。本研究通过调查内蒙古呼伦贝尔市925名农村空巢老年人,分析了孤独感、心理韧性和自我照顾能力之间的关系,旨在为改善农村空巢老年人的自我照顾能力提供科学依据。孤独感是一种个体在社会关系中感受到的疏离与无助,常源于家庭关系的疏远、社区支持的缺乏以及对现代生活方式的适应困难。在农村地区,由于年轻劳动力大量
来源:Medicine: Case Reports and Study Protocols
时间:2025-10-21
-
对“锗掺杂对硫化锡锗太阳能电池电性能和光伏性能的影响”的更正
在本文的原始版本中,图6(a)中的奈奎斯特图(Nyquist plots)的轴标签存在错误。正确的垂直轴和水平轴分别为Z'' [Ω]和Z' [Ω]。不过,水平和垂直轴的数值本身是准确的。修订后的图表如下所示。这一更正并不影响文章的整体讨论和结论。**图6**图6:(a) 不同x值下Sn1–xGexS太阳能电池的奈奎斯特图。(b) 根据图S6a和b中的EIS参数,利用辅助信息中的公式S2和S3计算得到的Sn1–xGexS太阳能电池的Ce(蓝色框图)和Wth(粉色框图)随x的变化情况。(c) 根据(b)中的Ce值,计算得到的Sn1–xGexS太阳能电池的NEIS(蓝色框图)随x的变化情况。(d)
来源:ACS Applied Electronic Materials
时间:2025-10-21
-
富GeTe层状化合物((GeTe)m(Sb2Te3)n的电子性质与堆叠顺序
本研究探讨了通过分子束外延(MBE)技术在硅基底上生长的富锗碲(GeTe)的(GeTe)m(Sb2Te3)n合金的结构和电子特性。重点在于热退火对这些材料的结构有序性以及其电子行为的影响。研究采用了X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)技术,结合密度泛函理论(DFT)计算,揭示了退火过程中引起的组成和结构变化,特别是残余缺陷的重新排列如何影响外延层的堆叠顺序。这些发现为理解富GeTe的(GeTe)m(Sb2Te3)n材料的空位有序性提供了关键的见解,这不仅对相变存储器(PCM)的应用具有重要意义,也与近期发现的(GeTe)m(Sb2Te3)n材料的铁电性密切相关。### 引言相变存储
来源:ACS Applied Electronic Materials
时间:2025-10-21
-
二维Fe4GeTe2材料中的应变可调磁性和各向异性及其在自旋电子学中的应用
二维Fe4GeTe2单层是一种金属铁磁体,具有接近室温的转变温度。通过第一性原理计算,我们研究了单轴应变对其机械、电子和磁性质的影响,特别关注磁晶各向异性能量(MAE)。计算结果表明,Fe4GeTe2在–3%至+7%的应变范围内保持动态、机械和热力学稳定性。此外,电子结构分析证实了Fe4GeTe2的金属铁磁性质,其每个Fe原子的净磁矩为2.1 μB。应变会改变费米能级附近的自旋状态:拉伸应变会增强磁矩和自旋极化,而压缩应变则会抑制它们。我们发现原始的Fe4GeTe2单层倾向于平面内磁化,其MAE为–4.03 meV/单元格,这主要是由于Fe1离子的dx2–y2–dxy耦合以及Te中的pz–py
来源:ACS Applied Electronic Materials
时间:2025-10-21
-
具有温度和触觉可视化功能的多功能摩擦电传感器
具有多重感知功能的视觉摩擦电传感器丰富了智能电子皮肤在人机交互和人工智能中的应用。然而,目前实现传感器的多功能可视化仍然是一个挑战。本文提出了一种兼具温度和触觉测量与可视化功能的摩擦电传感器:该传感器通过温度敏感的多壁碳纳米管(MWCNTs)层来感知温度变化,通过摩擦电层的电压来感知机械刺激,而温度和压力则通过同时对温度和应力敏感的光发射材料SrAl₂O₄:Eu²⁺, Dy³⁺(SAOED)进行可视化显示。文章讨论了这种视觉摩擦电传感器的工作原理,测试了其温度和摩擦电传感性能,并探讨了其温度及触觉可视化功能。此外,该传感器还可用于动态力的可视化展示以及实现温度检测的预警功能,这些应用均适用于多
来源:ACS Applied Electronic Materials
时间:2025-10-21
-
Mo掺杂对NbSe2超导性能的影响
过渡金属硫族化合物(TMDs)在结构和电子性质上表现出显著的可调性,这使它们成为探索二维材料中量子相的理想平台。其中,2H-NbSe₂是一种经典的TMD超导体,具有相对较高的超导转变温度(Tc)为7.2 K。在这项研究中,我们研究了在NbSe₂中Nb位点掺杂Mo的影响,形成了Nb1–xMoxSe2(0 ≤ x ≤ 0.15)合金体系。值得注意的是,在低掺杂水平x = 0.01时,观察到Tc略有升高,随后随着Mo含量的增加而逐渐降低,表明超导性与Mo掺杂之间存在非单调关系。我们还发现,对于x = 0.01的样品,临界电流密度Jc相比未掺杂的NbSe₂增加了约26%。对于x = 0.01的样品,上
来源:ACS Applied Electronic Materials
时间:2025-10-21
-
InGaN/GaN纳米线网中的矩形腔体诱导光致发光增强:频率选择性、载流子限制与更高活性区域的完美结合
用于发光设备的量子限制结构能够改善载流子和光子的动力学特性。然而,通过纳米结构增加限制程度会减小器件的有效面积,从而导致发光强度降低。尽管发光效率较高,但实际的有效发光效果却减弱了。本研究通过采用相互连接的纳米线结构(呈网状)来解决这一问题,这种结构在不丧失极端量子限制优势的同时扩大了有效发光区域,并形成了一个横向光学腔体。该光学腔体增强了频率选择性,使其与纳米线的发射特性相匹配。我们采用了InGaN/GaN多量子阱(MQW)异质结构,并将其转化为矩形纳米线网状结构以提高发光效率。利用电子束光刻和干法/湿法刻蚀技术将MQW区域重构为矩形纳米线网状结构。光致发光(PL)测量结果显示,与平面MQW
来源:ACS Applied Electronic Materials
时间:2025-10-21
-
基于可逆光致变色螺吡喃和柔性焦耳加热器的UV传感器嵌入式可穿戴电子纺织品
本文报道了利用集成紫外(UV)传感技术开发的电子纺织品(e-textiles)。该设备将丝网印刷的焦耳加热器与电喷雾制备的螺吡喃(SP)涂层结合在一起。螺吡喃在紫外光照射下会发生可逆的光异构化反应,从而呈现可见的紫色,并在加热后恢复原状。数字图像分析显示,红色和绿色通道的强度有所下降,而蓝色通道则保持稳定,其能量差(ΔE)随照射功率和时间的增加而增大。这些光学指标定量证实了螺吡喃的颜色变化依赖于紫外光的作用。此外,聚二甲基硅氧烷(PDMS)的封装提高了纺织品的耐用性;在弯曲、拉伸和疲劳测试中,涂有PDMS的纺织品表现出比未涂层样品更小的电阻变化。这些结果表明,基于螺吡喃的比色传感技术与灵活的焦
来源:ACS Applied Electronic Materials
时间:2025-10-21
-
通过掺入碱金属实现晶体ZnO薄膜晶体管中的阈值电压工程
我们报道了一种通过喷雾热解法制备的掺杂碱金属(Li、Na、K、Rb和Cs)的ZnO薄膜晶体管(TFT),这些碱金属的掺杂用于调节阈值电压(VTH),同时保持晶格的应变不变。碱金属掺杂剂的原子半径不同,会改变ZnO晶格中的应变,从而显著影响其电子和结构性能。该材料的光学带隙范围为3.16至3.25 eV,浅施主态增强了近带边(NBE)区域和约400纳米处的紫外(UV)发射。尽管带隙基本保持不变,但由于应变效应,带结构仍发生轻微变化。碱金属掺杂还会影响光致发光:较大的离子通过缺陷复合增加了可见光发射,而Li掺杂则提高了晶体纯度并增强了紫外发射。X射线衍射(XRD)结果显示,峰强度、晶粒尺寸(15.
来源:ACS Applied Electronic Materials
时间:2025-10-21
-
室温溅射制备的SnO2基薄膜:作为光伏应用中储量丰富的透明导电氧化物
本文探讨了在室温下通过反应溅射气体成分调控氟掺杂氧化锡(FTO)和未掺杂氧化锡(SnO₂)薄膜的光电和结构特性。研究通过系统地调整溅射气氛中的氧(O₂/Ar)和氢(H₂/Ar)比例,评估了这些气体组成对薄膜性能的影响,包括光学透过率、薄层电阻、载流子密度和迁移率,无论是在沉积后还是在氮气氛围下400℃的热处理(PDA)后。研究发现,对于FTO薄膜,最佳的O₂/Ar比例为0.3–0.4%,此时实现了最佳的光电平衡,获得了最低的薄层电阻(468 Ω/sq)和较高的迁移率(13.7 cm²/(V s))。而在SnO₂薄膜中,增加氧气含量可以提升光学透明度,但会降低导电性,而氢的引入在固定1% O₂/
来源:ACS Applied Electronic Materials
时间:2025-10-21