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  • 通过定制功能化添加剂来抑制缺陷,以实现高效且稳定的CsPbI3钙钛矿太阳能电池

    铯铅碘(CsPbI₃)钙钛矿因其优异的热稳定性和光稳定性,以及接近1.7电子伏特(eV)的理想带隙,被认为是叠层太阳能电池中顶部单元的理想材料。然而,这种无机钙钛矿薄膜在实际应用中面临一些关键问题,如高缺陷密度和严重的非辐射复合损失,这些问题严重制约了其光电性能的提升。为了解决这些挑战,研究人员通过引入4-甲氧基苯甲酰肼(MeOBH)作为添加剂,对CsPbI₃薄膜进行了改性,以调控其结晶性、抑制非辐射复合并优化界面能级对齐。实验结果显示,经过MeOBH改性的CsPbI₃太阳能电池(PSCs)实现了20.95%的功率转换效率(PCE),同时其相稳定性也得到了显著提升,这主要归因于铅离子与肼基团之

    来源:Carbon Energy

    时间:2025-11-07

  • 具有光电和光热效应的电子导电金属-有机框架材料,作为高温光辅助Zn/Sn-Air电池的稳定负极

    近年来,随着对可持续能源需求的不断增长,研究人员正在积极探索新的能量存储技术。锌/锡-空气电池因其高能量密度、低成本和环境友好性,成为替代传统锂离子电池的有前途候选材料。然而,这些电池在实际应用中仍面临显著挑战,尤其是空气阴极处氧还原反应(ORR)和氧析出反应(OER)的缓慢反应动力学,限制了其整体电化学性能和循环稳定性。此外,太阳能的间歇性也对电池的稳定运行提出了更高的要求。因此,如何有效提升锌/锡-空气电池的性能,特别是在高温环境下,成为研究的热点。为了克服上述问题,研究者们提出了将光能引入电池体系的策略,即通过光辅助手段增强电子-空穴分离,从而改善ORR和OER的动力学过程。然而,这一方

    来源:Carbon Energy

    时间:2025-11-07

  • 综述:从环境和工业的角度重新审视石墨和石墨烯在锂离子电池中的作用

    随着全球对可持续能源解决方案的关注不断加深,锂离子电池(LIBs)作为关键的技术支撑,其生产过程中的碳足迹问题逐渐受到重视。石墨和石墨烯作为LIBs的重要材料,不仅在技术性能上表现出色,还在全球范围内被广泛用于电池的阳极材料和添加剂。然而,它们的生产过程往往伴随着较高的环境成本,尤其是在当前的工业化生产中,需要大量的能源输入和使用有害化学物质,这些因素限制了其在绿色制造方面的潜力。### 石墨的制造与环境影响石墨分为天然石墨(NG)和合成石墨(SG)两种主要类型。天然石墨主要通过开采和后续的提纯与处理过程得到,而合成石墨则是通过石油焦和煤焦油的高温处理制造而成。天然石墨的生产过程包括开采、选矿

    来源:Carbon Energy

    时间:2025-11-07

  • 综述:高能量可充电锡基电池的研究进展

    近年来,锡基电池因其丰富的资源、环保特性、高安全性和低成本等优势,逐渐成为储能领域的研究热点。本文系统梳理了锡基电池的发展现状、关键挑战及优化策略,为未来研究提供理论指导和技术参考。### 一、锡基电池的研究背景与核心优势随着全球能源结构的转型,传统化石燃料的过度使用导致环境污染加剧,开发可持续的储能技术成为当务之急。锂离子电池虽然性能优异,但存在资源稀缺、安全隐患和电解液毒性等问题。锡基电池以锡(Sn)作为负极材料,具有以下显著优势:1. **资源丰富性**:锡的储量是锂的数十倍,且在自然界中分布广泛,易于获取。2. **环保与安全性**:锡基电池在放电过程中不会产生枝晶,且氢析出过电位较高

    来源:Carbon Energy

    时间:2025-11-07

  • 便携式设备中光阳极的合理设计:提升H2O2产量以优化微环境控制

    本研究探讨了一种基于光电催化(PEC)原理的创新方法,用于高效地从水(H₂O)中生产过氧化氢(H₂O₂)。H₂O₂作为一种多功能氧化剂,在医疗领域具有广泛的应用,包括伤口消毒、医疗器械灭菌和口腔抗菌等。然而,传统的H₂O₂生产方法,如蒽醌氧化工艺,存在高能耗、依赖有毒溶剂以及H₂O₂自身稳定性差等问题,这些因素限制了其在资源匮乏地区或紧急情况下的广泛应用。因此,开发一种简单、便携且能够持续生产H₂O₂的设备显得尤为重要。本研究提出了一种合理的光电阳极设计策略,通过Mo掺杂的BiVO₄薄膜和钴卟啉(Co-py)分子的协同催化作用,显著提升了H₂O₂的生产效率。BiVO₄作为一种可见光响应型半导体

    来源:Carbon Energy

    时间:2025-11-07

  • 激光雕刻碳量子点可重写荧光纸的设计与应用在现代展览和展示中的运用

    摘要 随着展览行业对视觉效果和互动体验需求的不断增加,荧光图案因其独特的视觉效果和交互性而受到关注。开发出具有优异视觉效果的高分辨率、低能耗制造技术对于这一领域至关重要。然而,传统方法受到分辨率低、有机染料光漂白以及环境适应性差的限制,从而限制了其在展览中的应用。本研究利用尿素和柠檬酸作为原料,通过水热法合成了绿色发光碳量子点(CQDs)。溶液分散后,将稳定的水性分散液涂覆在一张白色滤纸上,形成均匀且致密的荧光层。基于激光热效应引起的荧光猝灭机制,使用低功率(百毫瓦级别)的连续波激光束对涂层进行选择性照射。局部热能引发CQDs的结构变化,导致被照射

    来源:physica status solidi (RRL) – Rapid Research Letters

    时间:2025-11-07

  • 具有局部增强磁性能的永磁体中矫顽力分布的无损分析

    在现代工业和科技应用中,永久磁体作为关键组件被广泛使用,例如在传感器、小型执行器、大型电动机以及发电机等领域。随着对高性能磁体需求的增加,如何在不牺牲材料性能的前提下减少对重稀土元素(HRE)如镝(Dy)和铽(Tb)的依赖,成为当前研究的重要方向。这些重稀土元素不仅成本高昂,而且在全球范围内的储量有限,导致其在磁体制造中的使用受到一定限制。因此,开发一种能够实现磁体局部性能优化的方法,成为提升磁体可持续性和经济性的有效途径。为了应对这一挑战,研究者提出了一种非破坏性的方法,用于表征局部增强永久磁体中的矫顽力(coercivity)局部变化。这种磁体通过在特定区域增强磁性能,从而在满足应用需求的

    来源:physica status solidi (RRL) – Rapid Research Letters

    时间:2025-11-07

  • 高效双层CuO钙钛矿太阳能电池的设计与优化

    摘要 本文利用太阳能电池电容模拟器-1D和时域有限差分方法,研究了单结钙钛矿太阳能电池(PSCs)在AM1.5G光照条件下的光学特性。探讨了CuO空穴传输层对太阳能电池光吸收效率的影响,以及MASnI3钙钛矿层厚度对太阳能电池光伏转换效率和量子效率的作用。研究结果表明,在相同条件下,CuO能够提升光吸收性能,从而在提高光吸收效率方面发挥重要作用。此外,MASnI3层的厚度与光电转换效率之间不存在线性关系,偏离最佳厚度会导致效率下降。研究发现,所提出的双层CuO PSC总厚度为900纳米,光吸收效率为92.73%。当MASnI3活性层厚度为400纳米

    来源:physica status solidi (RRL) – Rapid Research Letters

    时间:2025-11-07

  • Fe掺杂对Ca2InTaO6双钙钛矿的结构、形态、光学和磁性质的影响

    本文聚焦于一种新型钙钛矿材料——Ca₂InTaO₆(CITO)及其Fe³⁺掺杂变种的合成与性能研究。该材料属于双钙钛矿结构,因其在光学和磁性方面的多功能特性,成为研究热点。文章系统分析了Fe³⁺掺杂对CITO结构、形貌、光学和磁性的影响,并探讨了其在光子和自旋电子学领域的潜在应用价值。Ca₂InTaO₆是一种具有正交晶系结构(Pbnm空间群)的宽禁带材料,自2022年以来,已通过掺杂Cr³⁺、Mn⁴⁺、Sm³⁺、Eu³⁺和Pr³⁺等离子,展现出多种光学特性,例如在近红外、远红光、橙红光和红光区域的发射。这些研究揭示了该材料在光电子和光催化等领域的应用潜力。然而,关于Fe³⁺掺杂对CITO结构、

    来源:physica status solidi (b)–– basic solid state physics

    时间:2025-11-07

  • 通过原子工程调控石墨烯/金刚石异质结构界面的热能传输:一项分子动力学研究

    摘要 通过分子动力学数值模拟研究了原子工程(碳原子空位和氮原子掺杂)对石墨烯/金刚石(Gr/Dia)异质结构界面热导率(ITC)的影响。数值模拟结果表明,碳原子空位的引入会降低Gr层的ITC,而氮原子掺杂则会显著提高ITC。声子分析表明,0–40 THz频率范围内声子态密度耦合强度的变化是导致ITC变化的主要因素。此外,原子工程改造还显著改变了Gr层在10–25 THz低频区域的声子参与率。研究结果表明,原子工程可以用于调节(减弱或增强)这种2D/3D异质结构的界面热传输性能。这些发现为基于石墨烯/金刚石范德华(Gr/Dia vdW)异质结构的热控

    来源:physica status solidi (b)–– basic solid state physics

    时间:2025-11-07

  • 通过控制可冻结水分子域的大小来预防离子聚合物结合碳膜因霜冻作用而发生自裂

    本研究探讨了在低温条件下,由离子膜(ionomer)结合的碳电极出现的机械稳定性问题。这些电极在许多先进的能量设备中发挥着关键作用,包括聚合物电解质膜燃料电池(PEMFCs)、超级电容器、可充电电池和水电解系统。然而,在低于冰点的环境中,由于水分子在电极内部的冻结和体积膨胀,电极容易发生自裂现象,进而影响其结构完整性。这不仅降低了设备的电化学性能,还导致电极断裂和剥离,限制了其在极端环境下的应用潜力。为了应对这一挑战,本研究提出了一种新的策略,通过控制电极中可冻结水域的大小来提高其在低温下的机械韧性。在实验中,研究者发现,电极的机械性能退化主要来源于离子膜结合相中的水冻结,而不是纳米孔隙中的水

    来源:Carbon Energy

    时间:2025-11-07

  • 聚偏二氟乙烯(PVDF)-NaNbO3聚合物-陶瓷-复合材料柔性薄膜的设计及其作为能量收集器的应用

    摘要 灵活的储能/能量收集装置对于满足先进技术中各种柔性产品的能源需求至关重要。聚合物-陶瓷复合系统在开发适用于不同应用领域的柔性器件方面得到了广泛研究与应用。本研究制备了聚偏二氟乙烯(PVDF)-NaNbO3复合柔性薄膜。陶瓷相NaNbO3采用水热合成法制备,通过X射线衍射及Rietveld精修分析确认其具有正交晶结构。这些复合薄膜通过溶液浇铸法在不同PVDF:NaNbO3(质量比95:05、90:10、85:15、80:20)配比下制备而成。所有薄膜均进行了傅里叶变换红外(FTIR)光谱分析,以识别有机相中的官能团以及陶瓷混合物对薄膜性能的影响

    来源:physica status solidi (a)– applications and materials science

    时间:2025-11-07

  • 采用粉末注射成型法制备可生物降解的高熵Zn–Fe–Mg–Mn–Ti–Si合金

    摘要 本文介绍了一种通过机械合金化-粉末注射成型方法制备的生物相容性和可生物降解的高熵Zn–Fe–Mg–Mn–Ti–Si合金,用于临时植入物的应用。Mg、Fe和Zn合金属于可生物降解的金属。Mg合金在分解过程中会释放H₂,导致其降解速度过快;Fe合金的降解速度较慢;而Zn合金的降解速度介于两者之间。Zn合金的主要缺点是延展性较低以及容易形成金属间化合物。通过形成面心立方或体心立方相并消除金属间化合物,可以提高其延展性。高熵合金更倾向于形成固溶体而非脆性的金属间化合物。采用机械合金化-粉末注射成型工艺可以有效防止金属间化合物的形成。该工艺还能减少材料

    来源:physica status solidi (a)– applications and materials science

    时间:2025-11-07

  • 无基底水热合成原子级薄碲烯:实现优异的形态控制及器件适用性能

    摘要 具有原子级厚度的二维纳米材料因其独特的性质而受到了广泛关注,这些性质包括强大的静电栅控能力、优异的机械和热稳定性以及低功耗。其中,碲烯(2D Te)由螺旋状的碲元素链组成,由于其出色的环境稳定性、卓越的柔韧性、高载流子迁移率和可调的带隙,已成为下一代半导体应用的有希望的候选材料。然而,传统的合成方法存在显著的局限性。化学气相沉积需要精确的大气控制,并且对基底依赖性很强,通常会导致均匀性和可扩展性较差。另一种自上而下的技术,如液相剥离法,可以实现大规模生产,但存在厚度不均匀、表面缺陷以及单层或少层片材产率低的问题,从而限制了其实际应用。在这项研

    来源:physica status solidi (RRL) – Rapid Research Letters

    时间:2025-11-07

  • 综述:二氧化碳捕集材料的进展:从捕集策略到基于二氧化碳的肥料,为可持续未来助力

    随着人类活动的加剧,大气中的二氧化碳(CO₂)浓度不断上升,这一趋势引发了前所未有的环境挑战,包括气候变化和全球变暖。CO₂的排放主要来自于化石燃料的燃烧,以及工业生产和农业活动等。CO₂作为温室气体,其浓度的增加对全球气候系统造成了显著影响,如极端天气事件的增多、海平面上升和生态系统的变化。面对这一问题,寻找有效的CO₂捕集与利用技术变得尤为重要。CO₂捕集与利用(CCU)技术作为应对气候变化和实现可持续发展的重要手段,正受到越来越多的关注。CO₂的捕集与利用不仅有助于减少温室气体的排放,还能为经济带来新的发展机遇。通过将CO₂转化为有价值的产品,如合成燃料、建筑材料、化学品等,不仅降低了大

    来源:Carbon Neutralization

    时间:2025-11-07

  • 多壁碳纳米管负载的金基双金属催化剂[Au–X (X = Cu, Fe, 和 Sn)]在直接硼氢化物燃料电池中的电催化性能提升

    摘要 开发具有成本效益和高性能的电催化剂,用于硼氢化物氧化反应(BOR),对于提高直接硼氢化物燃料电池(DBFCs)的效率至关重要。在本研究中,制备了在室温下制备的、负载在多壁碳纳米管(MWCNTs)上的Au–X(Fe、Cu和Sn)纳米颗粒,并将其作为阳极电催化剂进行了评估。这些催化剂通过拉曼光谱、能量分散光谱(EDX)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子光谱(XPS)进行了全面表征。将双金属纳米颗粒引入MWCNTs显著提高了硼氢化物的电氧化活性,其中AuCu/MWCNT催化剂在所有测试的电催化剂中表现最为出色。

    来源:physica status solidi (b)–– basic solid state physics

    时间:2025-11-07

  • 氢键网络增强型亲锌羟丙基纤维素混合层:用于超稳定锌金属阳极

    ### 细胞壁:自然生物聚合物的潜力在能源存储技术的发展中,锌离子电池(ZIBs)因其安全性、环保性和成本效益而备受关注。尤其是水系锌离子电池(AZIBs),由于其使用水作为电解质,避免了有机电解质可能带来的安全风险,成为一种极具前景的储能装置。然而,锌金属负极(ZMA)在实际应用中面临诸多挑战,例如界面不稳定、枝晶生长、氢气析出反应(HER)以及腐蚀等问题,这些问题限制了AZIBs的商业化进程。因此,如何有效稳定锌金属负极成为当前研究的重点。在众多可能的解决方案中,利用天然生物聚合物构建人工保护层被认为是一种具有潜力的方法。这些生物聚合物不仅来源于丰富的自然资源,而且具备良好的可持续性和非毒

    来源:Carbon Energy

    时间:2025-11-07

  • 综述:含有固液相变材料的潜热热能储存系统中的三阶段传热路径

    ### 热能存储技术的创新与发展:聚焦于固液相变材料的三阶段传热路径随着全球能源结构的不断演变,传统化石燃料的使用正逐渐被可再生能源所取代。然而,可再生能源具有间歇性和不稳定性,这使得能源供需之间的匹配成为一大挑战。在此背景下,热能存储技术(Thermal Energy Storage, TES)被广泛认为是解决这一问题的关键手段之一。特别是,潜热热能存储系统(Latent Heat Thermal Energy Storage, LHTES)因其独特的能量存储机制而备受关注。其中,固液相变材料(Solid–Liquid Phase-Change Materials, SLPCMs)作为储能介

    来源:Carbon Energy

    时间:2025-11-07

  • 仿生设计的“树干-树枝-叶子”结构金属烯电极在高效二氧化碳电还原中的应用

    在当前全球能源转型和碳中和目标日益受到重视的背景下,二氧化碳电还原反应(CO₂RR)作为一种将可再生能源转化为化学燃料或储能材料的关键技术,正成为研究的热点。为了提升CO₂RR的效率和选择性,科学家们致力于开发具有优异性能的电催化剂。在这一领域,原子层厚度的金属烯(metallene)纳米片因其独特的电子结构和高原子利用率,被认为是非常有潜力的电催化剂材料。然而,这些金属烯材料在实际应用中面临诸多挑战,如由于其高表面能导致的显著片状聚集,从而降低了可接触的活性位点数量;此外,金属烯通常以粉末形式存在,需要通过聚合物粘合剂(如Nafion)进行加工以适应电极要求,但这可能会阻碍活性位点并增加界面

    来源:Carbon Energy

    时间:2025-11-07

  • 表面容器性质对磁性共晶混合物磁性能的影响

    磁性共晶混合物(Magnetic Eutectic Mixture, MEM)作为一种新型的绿色溶剂,近年来因其独特的物理化学性质而受到广泛关注。这类混合物通常由氢键受体(HBA)、氢键供体(HBD)和金属组分构成,具有低熔点、良好的热稳定性、低挥发性和可生物降解等优点。它们在化学领域中展现出广泛的应用潜力,尤其是在电化学、有机合成以及样品提取等方面。特别是MEM的磁性特性,使其能够通过外部磁场进行操控和回收,从而减少了传统离心等物理分离步骤所需的能量和时间。然而,MEM的磁性行为并非完全独立于其所处的环境,尤其是所接触的容器材料,对磁性表现可能产生显著影响。在本研究中,科学家们探讨了两种常见

    来源:ChemPhysChem

    时间:2025-11-07


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