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基于微观结构工程的电化学性能优化:以盐水中电解质为例
摘要 含水盐电解质(WiSE)作为一种有前景的水基锌电池电解质,通过有效抑制氢气的释放并显著提高电池的循环可逆性而受到关注。然而,目前的研究尚未深入理解微观结构与宏观性能之间的关联机制,特别是在宏观尺度模拟方面。本研究通过综合电化学测试、电解质表征和建模,全面探讨了浓度依赖性的电化学调控机制。首先,微观结构特征从根本上决定了电池的关键性能指标,如循环效率和极化行为。接着,通过创新设计的开路电位差实验,成功确定了WiSE颗粒的溶剂化能参数;拉曼光谱分析揭示了Zn2+配位环境及水分子溶剂化结构的浓度依赖性变化。更重要的是,研究人员开发
来源:Advanced Functional Materials
时间:2025-08-20
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基于NaNbO3的MLCCs由于异质短程铁性有序结构而具备更优越的电容储能性能
摘要 在用于脉冲功率应用的无铅介电电容器中同时实现高能量密度和高效率仍然具有挑战性。为了解决这个问题,研究人员设计了一种基于NaNbO3的弛豫铁电(FE)材料,其中加入了铁电活性成分(Bi0.5K0.5)TiO3和非极性材料SrZrO3,从而得益于异质短程铁电有序结构,实现了卓越的能量存储性能。原子级别的结构表征显示,该材料中存在具有复杂超晶格结构的多晶态极性纳米区域,证实了铁电对称性的局部多样性以及反铁电畸变(AFD)模式的存在。铁电和反铁电畸变的短程有序有效地降低了极化切换势垒,并在高电场下抑制了长程铁电有序的形成,这一点通过
来源:Advanced Functional Materials
时间:2025-08-20
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各向异性外力诱导构建的二维单层大孔Fe−N−C催化剂:显著提升质量传递效率,实现高效氧还原
摘要 尽管微孔可以有效容纳Fe−N4活性位点以用于Fe−N−C催化剂,但只有那些靠近外表面的Fe−N4位点才能被有效利用。本文通过对基于N掺杂石墨烯量子点(N-GQDs)的二维单层多孔碳纳米片Fe−N−C催化剂(Fe-MaPCS)进行几何工程改造,以提高其催化性能。这种独特的二维单层碳纳米片结构有利于电子和物质的传输,最初是通过热解二维Fe3+/N-GQDs杂化前驱体制备得到的。随后,利用各向异性的外力诱导孔结构工程方法,形成了相互连通的宏观孔隙,显著增加了外表面面积,从而提高了微孔中Fe−N4位点的可及性。优化后的Fe-MaPC
来源:Advanced Functional Materials
时间:2025-08-20
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通过阴离子特异性吸附诱导的界面重构,释放非质子锂氧电池的能量潜力
摘要 非质子型锂氧(Li-O₂)电池代表了一种颠覆性的能量存储和转换技术,但仍面临着高过电位以及有害的表面介导的Li₂O₂生成路径等持续挑战。本文提出了一种通过阴离子特异性吸附来重构双电层(EDL)的策略,以从根本上解决这些限制。通过将原位光谱技术与对Au | LiCl和Au | LiClO₄-DMSO模型界面的理论计算相结合,研究发现,Cl⁻离子在电极表面的特异性吸附能够增强界面电场,从而显著降低氧还原反应(ORR)的活化能垒。同时,表面负电荷环境能够静电排斥超氧阴离子(O₂⁻)中间体,这不仅使ORR过程更倾向于溶液介导的Li₂
来源:Advanced Functional Materials
时间:2025-08-20
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掺氟的CdS有助于实现Sb2Se3太阳能电池的定向生长并抑制缺陷,从而提高其转换效率
摘要 硒化锑(Sb2Se3)作为一种准一维(1D)吸收材料,在光伏领域具有巨大的潜力,但由于深能级缺陷和晶体取向控制困难等问题,其实际效率远低于理论极限。高效光伏器件通常使用通过化学浴沉积(CBD)方法制备的硫化镉(CdS)缓冲层,但制备低缺陷、稳定的CdS薄膜具有挑战性。在衬底配置中,CdS的界面质量被认为是影响Sb2Se3晶体取向生长和整体器件效率的关键因素。本研究首次采用氟(F)掺杂来调节CBD-CdS的微观结构和表面能态,旨在钝化硫空位并暴露非极性表面(100面),从而促使Sb2Se3沿高迁移率生长方向优先取向。此外,F离
来源:Advanced Functional Materials
时间:2025-08-20
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综述:通过界面纳米结构实现稳定且无枝晶的锌金属阳极,用于水系锌离子电池
锌离子电池(ZIBs)作为一种新兴的电化学储能系统,因其低成本、资源丰富性、优异的安全性和高理论储电能力而备受关注。然而,其储能能力和循环稳定性常受到锌(Zn)负极相关问题的限制,例如枝晶形成、氢气析出反应(HER)、腐蚀和钝化。为提高ZIBs的整体电化学性能,必须深入分析这些负极反应的根本原因,并探索相应的缓解策略。本文旨在探讨Zn负极面临的挑战,包括其反应机制,并详细讨论通过负极、电解液和隔膜的改性来改善枝晶生长和副反应的策略。此外,还总结了不同改性方法对Zn负极与电解液界面优化的影响。最后,提出了可能的材料设计策略,以提升Zn负极、电解液和隔膜的性能,从而推动ZIBs的未来发展。###
来源:Advanced Functional Materials
时间:2025-08-20
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多功能摩擦电压涂层用于自供电原位传感,具有卓越的摩擦学稳定性和电荷传输性能
摘要 摩擦电纳米发电机通过摩擦诱导的载流子迁移产生直流电,是自供电传感领域的一个有前景的研究方向。然而,传统的半导体材料在实际应用中存在机械性能和成本效益方面的关键限制。本文介绍了一种非晶态氢化碳基多功能摩擦电涂层(M-TC),该涂层通过物理气相沉积技术同时具备半导体功能和优异的摩擦学性能。全面的球盘摩擦学测试表明,摩擦学行为与电输出之间存在强相关性:在自润滑条件下,M-TC的摩擦系数低至0.066,峰值功率密度高达1.18 kW m−2。第一性原理模拟进一步证实了该涂层在纳米尺度上的卓越结构稳定性和高效的电子传输能力。将M-TC
来源:Advanced Functional Materials
时间:2025-08-20
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外延界面驱动的单层WS2–MoS2横向异质结构中的光响应增强
2D过渡金属二硫化物(TMDs)异质结构正在推动下一代光电子技术的发展。这类异质结构在调节电荷分离和载流子动力学方面发挥着至关重要的作用,但其背后的传输机制仍不完全清楚,这在一定程度上限制了其在实际应用中的推广。本研究通过化学气相沉积(CVD)技术合成了单层WS₂-MoS₂横向边缘异质结构,首次揭示了异质界面在电荷分布和光响应特性中的关键影响。基于这种异质结构制备的光电探测器表现出从紫外到近红外的宽谱响应范围,在565纳米波长光照下实现了高达1850 mA/W的峰值响应率和4.36 × 10¹¹ Jones的检测度,相比单独的单层MoS₂或WS₂器件,性能提升了约200%。这一结果直接证明了横
来源:Advanced Functional Materials
时间:2025-08-20
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异质结构调控的MoS2工程化D带在锂硫电池中的催化多硫化物转化作用
锂硫电池(LSBs)作为一种具有高理论能量密度和环境友好特性的储能系统,被认为是替代传统锂离子电池的潜在候选材料。然而,LSBs在实际应用中面临一些关键挑战,如硫的绝缘性、中间产物锂硫化物(LiPS)的溶解和穿梭效应,以及硫物种在电化学反应中的复杂演变。这些问题严重制约了LSBs的性能和循环寿命。因此,研究如何优化电催化活性,以抑制LiPS的穿梭效应并提高其转化效率,成为当前研究的热点。本文提出了一种创新的异质结构催化剂——碳包覆的MoS₂-MoSe₂异质结构(C@MoS₂-MoSe₂),通过调控MoS₂和MoSe₂的比例,系统研究了其内在电场、d带中心和催化性能之间的关系,从而揭示了结构-界
来源:Advanced Functional Materials
时间:2025-08-20
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范德华结构Fe3GeTe2/Nb3Cl8/Fe3GeTe2中的反对称隧穿磁阻效应,由自旋分裂势垒驱动
摘要 自旋电子电路利用电子自旋而非电荷作为信息载体,其能耗比传统电子电路低几个数量级。二维铁磁体和拓扑材料具有自旋极化及自旋依赖的输运特性,在自旋电子器件中具有巨大的应用潜力。其中,Fe3GeTe2是一种著名的范德瓦尔斯铁磁材料;Nb3Cl8是一种新兴的拓扑半导体材料,具有范德瓦尔斯层状结构,可实现二维异质结构组成,并兼容CMOS制造工艺。本文报道了在以半导体作为中间隧穿层的Fe3GeTe2/Nb3Cl8/Fe3GeTe2异质结构中观察到的反对称隧穿磁阻现象。与以往的研究不同,这种反对称磁阻可以通过温度或偏置电流进行调整,使其变为
来源:Advanced Functional Materials
时间:2025-08-20
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导电水凝胶的标准化电化学表征
摘要 导电水凝胶是一种具有混合离子-电子传导特性的水合材料,能够轻松实现生物组织与电子设备之间的连接。由于生物电子接口依赖于离子和电子传导性,因此仔细表征这两种传导机制非常重要。与薄膜形态的材料相比,水凝胶的柔软、水合以及三维结构给导电性的重复测量带来了挑战。本文提出了一种用于导电水凝胶的电化学阻抗谱(EIS)测量方法,该方法具有高准确性、可重复性且易于操作。该双电极系统采用密封的Swagelok电池,并可调节电极之间的距离。通过使用具有不同离子和电子传导性的PEDOT:PSS掺杂水凝胶作为示例,验证了该方法的有效性;简化的等效电
来源:Advanced Functional Materials
时间:2025-08-20
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双轨道协同作用与碱金属调制:利用Cu–Gd d–f耦合增强CO2还原效率并调控氢化选择性
摘要 合理设计基于铜的催化剂,使其具有定制的电子结构和优化的反应路径,对于实现高效的二氧化碳(CO2)到多碳化合物的转化至关重要。本文报道了一种通过构建Ba/Gd-Cu2O多面体来实现双轨道协同作用和碱金属调控的策略。该优化后的催化剂在流动电池中,在−1.20 V的相对标准电位(RHE)下,实现了78.6%的C2法拉第效率(FE)和402.3 mA cm−2的部分电流密度,表现出优异的乙醇选择性(48.2% FE)以及超过30小时的稳定性。原位光谱研究和理论分析表明,Gd的掺杂改变了Cu的d轨道电子结构,通过d-f轨道杂化降低了C
来源:Advanced Functional Materials
时间:2025-08-20
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养育方式与高尚智力品质的双向影响:一项针对阿根廷青少年的纵向研究
摘要 本研究探讨了青少年对父母养育方式的认知与其美德型智力人格发展之间的双向关系。采用纵向面板研究方法,对阿根廷布宜诺斯艾利斯市区383名青少年进行了年度评估。在第一次调查时,57%的参与者为女孩,43%为男孩,另有1名参与者自我认同为非二元性别者;在第二次调查时,58%的参与者为女孩,42%为男孩。参与者的平均年龄在第一次调查时为12.63岁(标准差=0.69),在第二次调查时为13.42岁(标准差=0.59)。研究使用了《阿根廷青少年养育方式问卷》、《父母挑战问卷》和《美德型智力人格量表》。交叉滞后面板分析结果显示,接纳型养育
来源:Journal of Research on Adolescence
时间:2025-08-20
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“我妈妈不喜欢你,但她喜欢所有人”:家庭认可在伴侣冲突与满意度中的作用
摘要 家庭成员对伴侣的认可在新恋情的发展过程中可能起着重要作用。本研究选取了707对夫妇作为样本,他们完成了“新婚夫妇婚姻问题调查”(Marriage Matters Panel Survey of Newlywed Couples)中的问卷调查,以观察从家庭认可到冲突再到婚姻质量这三个阶段的变化。研究结果表明,在第一阶段(Wave 1)中,丈夫获得家庭支持的程度与第三阶段(Wave 3)夫妻双方的关系质量之间存在显著关联,这种关联是通过第二阶段(Wave 2)夫妻之间的冲突这一中介变量实现的。具体而言,当丈夫在婚后不久得到家庭更
来源:Journal of Marital and Family Therapy
时间:2025-08-20
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“老师永远是最懂的?”——高中时期教师和同龄人的社会影响力
社会规范在人类发展和社会功能中扮演着至关重要的角色。它们不仅影响个体对风险行为和亲社会行为的判断,还塑造了个人对这些行为的意图。在青春期,学校成为个体深入了解更广泛社会规范的重要场所,帮助他们适应成年社会的复杂性。在这个过程中,青少年可能会从两个关键来源获取社会规范:同龄人和教师。尽管对同龄人影响的敏感性已被广泛证实,但教师在塑造青少年个人规范和意图方面的作用却相对较少被关注。本研究通过一个预注册的两阶段实验设计(样本量为270人,平均年龄为13.7岁),探讨了来自同龄人和教师的规范性信息如何直接和间接地影响青少年在风险行为和亲社会行为上的意图。在青少年成长过程中,社会规范的作用是多层次的。首
来源:Journal of Research on Adolescence
时间:2025-08-20
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联盟动机:不公正与道德——支持 LGBTQ+ 权利的途径
在当今社会,LGBTQ+群体的权利保障已成为一个广泛讨论的议题。支持这些权利不仅涉及社会的公平性,还与公众的道德感知和对社会不公的愤怒情绪密切相关。本研究通过构建一个双路径模型,探讨了不同政治立场的个体在支持LGBTQ+权利时可能存在的不同心理动因。该模型认为,支持LGBTQ+的反歧视权利主要源于对这一群体的道德认可和同理心,而对政治权利的支持则更多地受到对社会不公的感知和由此引发的愤怒情绪驱动。研究还探讨了政治立场在这些不同路径中的作用,以期揭示支持LGBTQ+权利的动机在不同社会和政治背景下可能存在的多样性。首先,我们关注的是道德路径。该路径强调个体对LGBTQ+群体的正面评价,认为他们值
来源:Journal of Community & Applied Social Psychology
时间:2025-08-20
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一场运动的诞生(共同见证):气候活动家如何看待格蕾塔·通贝里的领导力
Greta Thunberg,这位来自瑞典的年轻气候活动家,自2018年起以一种独特的方式进入了全球公众视野。她的抗议活动不仅引发了她所在国家的广泛关注,还迅速蔓延至世界各地,成为全球气候行动的重要象征。她的影响力被称作“Greta效应”,并被广泛认为是推动气候意识提升和动员集体行动的关键人物。然而,尽管她的个人特质和行为在许多研究中被强调,但她的领导力更多地体现在与气候活动家群体的互动中,这种互动塑造了她的形象,并决定了她是否被视为群体代表。在本研究中,我们通过分析来自英国、土耳其和瑞典的108名气候活动家的定性调查数据,探讨了Greta Thunberg的领导力如何在这些不同的社会和政治背
来源:Journal of Community & Applied Social Psychology
时间:2025-08-20
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互联网研究机构为影响2016年美国总统选举而发起的活动:一项修辞分析
在信息与沟通过程在说服社会方面的重要性使媒体成为社会权力和影响的关键网络。然而,随着社交媒体平台的迅速扩展,这种权力的运用方式和说服的过程也发生了革命性的变化。这不仅改变了政治、经济和社会议题的理解和应对方式,还对社会互动和信息传播产生了深远的影响。尽管在社会心理学领域已经发展出一套关于说服的理论和实践体系,但当代社交媒体环境中的说服现象仍然是研究人员尚未完全理解的复杂领域。本文旨在通过分析一个具体案例——2016年美国大选期间俄罗斯互联网研究机构(IRA)的干预活动,探讨如何利用亚里士多德的修辞框架来理解政治说服在当今数字环境中的运作机制。在传统的修辞学中,说服的策略通常基于逻辑、可信度和情
来源:Journal of Community & Applied Social Psychology
时间:2025-08-20
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针对边缘型人格障碍患者家庭的研究新策略:使用家谱图的挑战与潜力
本研究探讨了边缘型人格障碍(BPD)患者与其家庭成员之间对家庭情感关系和风险行为的感知差异。BPD是一种复杂的心理障碍,通常表现为情绪不稳定、人际关系困难以及冲动行为。虽然已有研究关注了家庭环境对BPD表现的影响,但研究方法上仍存在一些空白,尤其是在多角度分析家庭关系方面。本研究提出了一种新的方法,通过绘制家谱图(genogram)来比较患者与家庭成员之间的看法,以更全面地理解家庭关系的复杂性及其对BPD症状的影响。研究共招募了12名参与者,包括6名BPD患者和6名家庭成员。通过半结构化访谈和家谱图绘制,研究者分析了参与者对家庭情感关系和风险行为的主观看法。家谱图是一种图形化工具,用于记录和分
来源:Journal of Marital and Family Therapy
时间:2025-08-20
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在婚姻与家庭治疗(MFT)研究中估计二元关系层面的过程:共同命运模型概述及其在中介效应、调节效应、关系发展及混合模型中的扩展应用
摘要 传统的统计方法和模型(如线性回归)常被应用于夫妻/婚姻家庭治疗(C/MFT)的研究中,但这些方法难以有效解答涉及伴侣间关系及系统层面的问题。在过去30年里,针对这类问题的二元分析方法逐渐兴起,其中“伴侣互动依赖模型”(APIM)已成为主要的分析工具。APIM能够回答与相互影响相关的研究问题,但无法解答在伴侣关系层面上的具体问题(例如关系的特征)。而“共同命运模型”(CFM)则更适合用于解决这类问题。由于CFM在C/MFT研究中的应用不足,本文旨在探讨CFM及其扩展应用,包括中介效应模型、调节效应模型、多层次CFM模型(涵盖个
来源:Journal of Marital and Family Therapy
时间:2025-08-20