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F4TCNQ与TEACl协同钝化的倒置钙钛矿太阳能电池:性能优化与机理研究
Highlight本研究通过简单的一锅法合成了一种透明、高拉伸、抗冻、自愈且可降解的离子导电水凝胶(PLM)。该水凝胶基于聚乙烯醇(PVA)、赖氨酸(Lys)和氯化镁(MgCl2)构建,形成由氢键、配位键和静电相互作用组成的协同体系,展现出卓越的综合性能。Materials聚乙烯醇1799(PVA,醇解度98-99%)、氯化镁(MgCl2)和L-赖氨酸(Lys)均购自商业供应商,实验用水为实验室超纯水机制备。Synthesis of PVA/Lys/MgCl2 hydrogelPLM水凝胶采用一锅法制备:将2.0 g PVA溶解于超纯水,加入Lys和MgCl2后加热搅拌,最终形成均匀透明的凝胶
来源:Materials Today Energy
时间:2025-08-13
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雪崩倍增效应与发光协同作用的非载流子注入纳米LED结构仿真研究
亮点本研究通过有限元模拟揭示了雪崩倍增效应在非载流子注入(NCI)纳米LED中的关键作用。在强反向偏压下,雪崩效应产生的电子-空穴对显著增强了电致发光(EL)脉冲强度,其机制不同于传统LED的载流子注入模式。模型细节与工作机制如图1a所示,NCI-nLED采用氧化铝(Al2O3)绝缘层包裹GaN-LED的对称结构,等效于电容/LED/电容组合电路。绝缘层阻断了外部载流子注入,使得器件仅能通过内部固有载流子的周期性振荡实现发光。结论雪崩效应产生的载流子倍增使EL强度提升14.19倍,尤其当量子阱(QW)数量减少时,雪崩概率增加。提出的双单量子阱雪崩-发光协同结构,为超低功耗纳米显示和高速光电探测
来源:Materials Today Physics
时间:2025-08-13
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综述:面向稳定的宽带隙钙钛矿太阳能电池:降解机制与缓解策略的综合评述
机制与挑战:宽带隙钙钛矿的相分离之谜溴碘混合卤化物钙钛矿(AB(I1–xBrx)30.2时易发生光致卤化物相分离,形成低带隙碘富集域和高带隙溴富集域,导致非辐射复合中心增加和开路电压(VOC)衰减。这一现象源于晶格应变与离子尺寸失配引发的热力学混溶间隙,而极化子模型和载流子局域化理论为解释其动力学过程提供了重要视角。稳定化策略:从理论到实践添加剂工程:硫氰酸根(SCN)等伪卤素离子通过调控Pb-I框架成核,提升薄膜结晶度;组分工程:混合阳离子(FA/Cs)和卤素梯度设计可缓解晶格应变;低维钙钛矿:二维/三维异质结构通过量子限域效应抑制离子迁移;全无机钙钛矿:CsPbBr3虽规避有机组分挥发,但
来源:Materials Today Energy
时间:2025-08-13
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综述:可充电氢电池在可再生能源存储中的应用
氢电池:可再生能源存储的绿色革命工作原理解密氢电池(HBs)通过氢电极(H2电极)上发生的可逆氢析出反应(HER)/氢氧化反应(HOR)实现能量存储。其核心结构包含涂覆双功能HER/HOR催化剂的气体扩散层(GDL),这些催化剂分为贵金属和镍基两大类。在充电过程中,阴极发生氧化反应同时阳极产生H2;放电时则逆向进行,这种"呼吸式"储能机制使其具有独特优势。传统镍氢电池的航天传奇上世纪70年代为满足航天需求开发的镍氢(Ni-H210年)、全气候适应性和免维护特性,成为卫星和空间站的标准电源。其典型结构采用烧结镍正极、铂/碳负极和氢氧化钾电解质,工作压力高达3-8 MPa。2018年Cui团队开发
来源:Materials Today Energy
时间:2025-08-13
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纳米多孔金属间化合物Ag4Sn的Sn/Ag协同作用实现宽电位窗口CO2电还原
Highlight研究发现Ag4Sn中的Sn位点通过协同电子效应,意外地从传统甲酸生成转向高效CO生产,其性能远超纯Ag催化剂。Results and discussion通过化学脱合金法(图1a)制备的纳米多孔结构中,Al96Ag3Sn1前驱体脱合金后形成Ag4Sn金属间相。有趣的是,Ag/Sn电子互修饰使Sn位点对*COOH中间体吸附能降低,同时显著抑制HER。NP-Ag4Sn在-0.57V vs. RHE时FECO达95.2%,并在-1.77V时实现280 mA/cm2的工业级CO分电流密度(jCO)。ConclusionsAg4Sn金属间化合物通过Sn位点电子捐赠效应,创造了迄今最宽的
来源:Materials Today Energy
时间:2025-08-13
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基于双分子协同化学的混合电解质实现高循环稳定性无隔膜锌溴电池
Highlight本研究利用葡萄糖酸阴离子和糖醇的分子结构特征,通过双分子协同效应共同改变Zn2+电解液的溶剂化结构。实验与模拟结果表明:在溶液中,GI阴离子和Et分子通过范德华力锁定形成超分子复合物。设计思路水系锌离子电池具有低成本和高能量密度优势,但水相电解液不可避免会引发H2O衍生的界面副反应,特别是电极表面的析氢反应(HER)。锌枝晶和"死锌"的形成严重影响长期循环稳定性和库伦效率。化学与材料溴化锌(ZnBr2,99%)、葡萄糖酸锌(ZG,99%)和赤藓糖醇(Et,99%)购自麦克林化学公司。四丁基溴化铵(TTAB)和二氯甲烷(CH2Cl2)购自阿拉丁生化科技公司。结论通过葡萄糖酸阴离
来源:Materials Today Energy
时间:2025-08-13
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有机半导体纳米颗粒辅助溶液铸造调控钙钛矿太阳能电池的结晶过程与能量学
亮点本研究创新性地通过低温纳米沉淀法将n型有机半导体(ITCC-Cl/ITCC-Br)组装为纳米颗粒,成功解决了这类材料在极性溶剂(如DMF)中的分散难题。这些含有氰基、羰基和噻吩多重功能基团的纳米颗粒,不仅能与钙钛矿中的未配位Pb2+产生强相互作用,还可通过调控结晶动力学获得大尺寸晶粒,实现从界面到体相的全方位缺陷钝化。结果与讨论实验显示,ITCC-Br NPs的引入使钙钛矿薄膜的荧光量子产率提升近3倍,证实其显著抑制非辐射复合的能力。通过同步辐射GIWAXS分析发现,NPs诱导的(110)晶面择优取向促进了载流子定向传输。此外,NPs中的溴原子与钙钛矿晶格的卤素空位发生离子交换,进一步降低
来源:Materials Today Energy
时间:2025-08-13
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电脉冲处理诱导Mg-Gd-Y-Zn-Zr挤压丝材强度-塑性协同增强的微观机制与工程应用
Highlight电脉冲处理(Electropulsing Treatment, EPT)通过热-非热效应耦合,显著提升挤压态Mg-Gd-Y-Zn-Zr丝材的强度-塑性协同性能。在25 A/mm2电流密度下,丝材抗拉强度增加10.99 MPa,延伸率飙升至22.70%——这一"鱼与熊掌兼得"的突破性表现,归功于电脉冲诱导的三大微观魔术:静态再结晶(SRX)激活、18R-LPSO相扭折变形,以及14H-LPSO相破碎。Material Preparation实验采用热挤压工艺制备直径6 mm的Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金丝材(成分见表1),挤压温度480-500°C,速度0.2-0.4 mm/
来源:Materials Advances
时间:2025-08-13
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Fe13Cr6Al合金在静态氧饱和铅铋共晶中的腐蚀行为机制与多层氧化膜生长动力学研究
Highlight本研究通过先进表征技术揭示了Fe13Cr6Al合金在550℃静态氧饱和铅铋共晶(LBE)中的腐蚀行为。多层氧化膜结构(Pb-Fe氧化物/Fe3O4/Fe-Cr-Al尖晶石/内氧化区IOZ)的形成机制被系统阐明,其中Fe3O4层的消失与铅铋共晶的固相反应直接相关。Material实验采用真空感应熔炼制备的Fe13Cr6Al合金板(成分见表1),经1200℃/2h均匀化退火后热锻轧制,最终通过冷轧和再结晶退火获得目标材料。Microstructure of the Fe13Cr6Al alloy电子背散射衍射(EBSD)分析显示合金为典型铁素体结构,平均晶粒尺寸15μm,晶界分布
来源:Materials Characterization
时间:2025-08-13
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白云石杂质与纹理特性对研磨加工及热行为的调控机制研究
Highlight这项研究通过综合技术手段揭示了两种阿根廷白云石的特性差异:D-BA样本展现出更高的镁钙阳离子有序度(MgCa ordering)和更均匀的晶体结构,而D-SJ则因杂质分布不均导致研磨抗性更强。热力学模拟显示,D-BA在烧结阶段(1000-2500°C)会更快形成熔融相,这对耐火材料制备具有重要指导意义。Experimental工业矿物的表征常需多技术协同:光学显微镜揭示D-SJ样本的异质性(图3a),而SEM/EDS证实D-BA具有更高孔隙率。XRD定量分析显示两者均含方解石、石英及含钾铝硅酸盐(如伊利石/白云母),但D-BA的杂质总量更高。值得注意的是,D-SJ中以黄铁矿(
来源:Materials & Design
时间:2025-08-13
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海岸带砂质沉积物温室气体产生的季节动态及其对全球碳循环的调控机制
Highlight全球气候变化背景下,海岸带湿地和砂质沉积物的碳储存潜力及其对温室气体(GHG:CO2、CH4和N2O)产生的调控作用备受关注。本研究通过分析广东海岸带16个站点夏冬两季沉积物样本,量化了GHG净产生速率的季节性变化。结果表明:GHG净产生速率受季节变化、沉积物类型和局部条件的显著驱动。Discussion夏季高温激活微生物代谢,使沉积物成为CO2、CH4和N2O的净碳源;而冬季低温抑制微生物活性,将其重构为CO2汇。温度是这些季节性变化的主要驱动因素,微生物动力学与GHG产生速率直接相关。同时,我们发现Fe2+与GHG产生呈显著正相关,而NO3-与CO2产生呈负相关(p<0.
来源:Marine Policy
时间:2025-08-13
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智能转型驱动中国海洋制造业碳减排与生产率协同提升的机制研究
Highlight智能与绿色技术的深度融合正成为海洋制造业高质量发展的新动能。本研究从协同视角出发,揭示了智能制造(IMA)如何破解低生产率与高排放的双重困境,推动海洋制造业绿色转型(MMGT)。Introduction作为工业体系创新的核心驱动力,海洋制造业(MMI)是海洋经济实现规模与质量同步增长的战略要地。在"双碳"目标下,MMI面临着绿色低碳发展的重大责任,但其高能耗(占海洋产业总能耗61.85%)、低效率的发展模式与可持续发展理念形成尖锐矛盾。智能制造(IMA)通过新一代信息技术与先进制造技术的融合,为MMI绿色转型提供了新范式。本研究以智能制造示范项目(IMPDP)为准自然实验,采
来源:Marine Policy
时间:2025-08-13
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CFRP扣压式止屈器界面粘结行为对止屈性能的影响分析:基于非线性有限元模型的参数优化与性能预测
深海油气管道在巨大水压作用下,一旦发生局部屈曲,可能引发灾难性的"屈曲传播"现象——这种自持性破坏会以每秒数百米的速度蔓延数公里,导致整条管道失效。更严峻的是,维持屈曲传播所需的水压(PP)远低于完好管道的抗压强度(PCO),这使得传统设计不得不采用保守方案,造成巨大经济浪费。虽然金属止屈器能有效阻止屈曲传播,但其笨重易腐蚀的特性严重制约了应用。针对这一工程难题,杭州城市大学土木工程学院的研究团队创新性地提出采用碳纤维增强复合材料(CFRP)止屈器。这种轻质高强、耐腐蚀的新型结构由多层粘结剂和CFRP布缠绕而成,能显著提升管道局部环向刚度。在《Marine Structures》发表的最新研究
来源:Marine Structures
时间:2025-08-13
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长江水系始新世起源:来自中国东部近海沉积记录的锆石U-Pb年代学证据
Highlight长江作为连接青藏高原与西太平洋的亚洲第一大河,其形成时代长期存在争议。本研究通过创新性对比东海陆架盆地(ECSSB)古近系与现代长江沉积物的碎屑锆石"年龄指纹",揭示了该水系的始新世起源之谜。Major rivers of the East Asia continent长江流域面积达1.8×106 km2,按地貌特征可分为金沙江、川江、中游和下游四大区段。其中发源于青藏高原羌塘地体的金沙江段,携带了大量特征性700-1000 Ma和1700-2100 Ma年龄组的锆石,这些"矿物DNA"成为追溯长江演化史的关键生物标志物。Detrital zircon sampling, p
来源:Marine and Petroleum Geology
时间:2025-08-13
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面向旋转机械跨域故障诊断的类感知量化对抗网络:一种新型部分集迁移机制
Highlight聚焦目标域与源域标签空间不一致的场景,本文提出的CQAN能够精准识别异常类(outlier classes)并实现共享类(shared classes)的特征对齐。Proposed method如图3所示,CQAN诊断架构包含三部分:基于DANN-ViT的预训练框架、CAB模块和FAC方案。其中DANN-ViT初步提取域不变特征,CAB模块通过放大类令牌(class token)锚定的注意力分布来增强类特异性特征表征,FAC方案则通过特征-标签映射器量化目标域样本适应性,动态优化跨域特征对齐。Experimental study在两类轴承数据集上的实验表明:1)CAB模块使共
来源:Knowledge-Based Systems
时间:2025-08-13
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跨架构掩码对比学习框架:小样本水下声学目标分类的新突破
Highlight本研究亮点在于提出融合掩码学习与对比学习的双路径框架:掩码对比学习(MCL)通过重构掩码信号捕获全局特征,同时利用样本对比增强判别力;跨架构自监督学习(CASSL)则实现Transformer与CNN的协同训练,最终仅需部署轻量CNN即可达到SOTA性能。Traditional Methods传统UATC方法依赖人工特征工程(如MFCC、梅尔谱)与浅层分类器(SVM、随机森林),在复杂海洋环境中易受背景噪声和多径效应干扰。尽管部分研究尝试融合时频分析(小波变换)与深度学习,但特征泛化能力仍受限。Overall Framework框架以梅尔谱图为输入,分预训练和微调两阶段:1.
来源:Knowledge-Based Systems
时间:2025-08-13
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晚中生代下扬子地区陆内变形与古应力场演化及其对华南构造演化的启示
Highlight晚中生代华南陆内变形保存了大陆演化的关键线索,与欧亚板块东缘的俯冲-碰撞过程密切相关。位于华南东北部的下扬子地区经历了复杂的陆内变形,是解密东亚构造演化的关键区域。Geological overview in the Lower Yangtze Region华南由西北部的扬子克拉通(Yangtze Craton)和东南部的华夏地块(Cathaysian Block)组成。下扬子地区作为扬子克拉通东北部的楔形区域,西-北以华北克拉通(North China Craton)为界,南接江南造山带(Jiangnan Orogenic Belt)。Methods我们结合卫星影像解译与野
来源:Journal of Structural Geology
时间:2025-08-13
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桑托斯盆地Tupi油田Barra Velha组构造-成岩耦合机制及其对优质储层发育的控制作用
Highlight这项研究强调了构造框架对巴西桑托斯盆地Tupi油田Barra Velha组(BVF)储层沉积架构与成岩演化的关键控制作用。通过多学科交叉分析,我们解码了盐下碳酸盐岩"沉积-构造-流体"三位一体的复杂互动机制。Seismic Stratigraphic Framework精细地震解释识别出裂谷期(Rift I-III)与后裂谷期两套地层单元。其中:•Rift I 以基底不整合面为界,地震反射呈高振幅但横向不连续•Rift II 向南部地壳伸展增强,导致北部出现侵蚀/非沉积特征•Rift III 断裂活动持续至BVF顶部,形成浅水湖群"马赛克式"沉积格局Seismic–Strat
来源:Journal of South American Earth Sciences
时间:2025-08-13
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电荷平衡协同策略调控HfO2/SrRuO3异质结构相变与铁电性能的机理研究
铁电材料在存储器领域具有重要应用价值,但传统钙钛矿氧化物与CMOS工艺的兼容性问题长期制约其发展。2011年Si掺杂HfO2薄膜室温铁电性的发现开辟了新方向,然而HfO2在常温常压下稳定的单斜相(m相)不具备铁电性,其亚稳态正交相(o相)的稳定化成为关键挑战。青岛大学物理学院的研究团队在《Journal of Materiomics》发表研究,通过电荷平衡协同策略成功调控Sm掺杂HfO2/SrRuO3(SHO/SRO)异质结构的相变行为与铁电性能。研究采用脉冲激光沉积(PLD)制备薄膜,结合高角度环形暗场扫描透射电镜(HAADF-STEM)和X射线衍射(XRD)进行结构表征,通过密度泛函理论(
来源:Journal of Materiomics
时间:2025-08-13
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气候变化与水库蓄水下受调控河流生态-热力耦合机制的分析框架
Highlight本研究提出了一种基于分解的重建方案,专门针对重力恢复与气候实验(GRACE)数据的不规则时间间隔(ITI)特征进行优化。该方案通过整合多种预测因子处理技术,包括:动态重采样使预测变量与GRACE衍生的陆地水储量异常(TWSA)产品时间带对齐;改进的ITI序列信号分解算法;日尺度滞后校正以增强时间对齐;以及指数衰减滤波来抑制降水输入的高频噪声。在华南95个Mascon网格的测试表明,相较于忽略ITI特征的基线方案,该方法将中位数PCC提升5%、NSE提升22%,同时降低RMSE达12%。重建不确定性也显著降低:趋势分量减少56%,季节性分量减少178%,次季节分量减少12%。多
来源:Journal of Hydrology
时间:2025-08-13