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氢负离子(H-)具有强还原性及高氧化还原电势等特点,是颇具潜力的氢载体和能量载体。氢负离子导体是在一定条件下具有优异氢负离子传导能力的材料,在氢负离子电池、燃料电池、电化学转化池、膜反应器、氢传感器等能源及电化学转化器件中具有广阔的应用前景,有望在未来实现一系列的技术革新。目前仅有少数国外团队专注此研究。该研究面临材料体系少、操作温度高、温和条件下离子电导率低等问题,是洁净能源领域的前沿课题。
近日,中国科学院大连化学物理研究所氢能与先进材料研究部复合氢化物材料化学研究组(DNL1901组)陈萍研究员、曹湖军副研究员团队提出了一种全新材料设计研发策略,通过机械化学方法在稀土氢化物——氢化镧(LaHx)晶格中引入大量的缺陷和晶界,开发了首例温和条件下超快氢负离子导体。
2023年3月31日,《自然·通讯》(Nature Communications)在线发表了北京大学地球与空间科学学院鲁安怀/李艳课题组和北京航空航天大学宇航学院白相志课题组合作完成的题为“Electron transfer rules of minerals under pressure informed by machine learning”的研究成果(网址:https://www.natu...
固态氟离子电池(SSFIBs)是一种阴离子穿梭驱动、无碱金属的新兴储能体系,具有成本低、安全性好、能量密度大等潜在优势。相比于传统的阳离子穿梭电池(如碱金属离子电池、多价阳离子电池等),氟离子电池可避免负极枝晶生长以及多价离子迁移缓慢等问题,还具有潜在的高体积能量密度(理论达5000 Wh/L),但这一体系面临着高导氟离子电解质缺乏以及低温下(<100 ℃)电化学可逆性不佳等挑战。目前用于氟离子传...
中国科学技术大学与上海微系统所、济南量子技术研究院、哈尔滨工业大学等单位的科研人员合作,通过发展高保真度集成光子学量子态调控、高计数率超导单光子探测等关键技术,首次在国际上实现百兆比特率的实时量子密钥分发,实验结果将此前的成码率纪录提升一个数量级。该成果于3月14日在线发表于国际著名学术期刊《自然·光子学》杂志 [Nature Photonics (2023)]。
电子的速度分布函数是指电子在相空间内速度分布的函数,是描述电子动力学过程的重要工具。在通常的均匀背景下,电子表现为回旋各向同性分布。然而,在电子尺度边界上,电子由于有限回旋效应会生成回旋各向异性电子分布。这些电子分布是不稳定的,可能伴随着剧烈的波粒相互作用,并在粒子和场之间进行能量转换。在既往研究中,这种回旋各向异性电子分布只被发现在磁层顶和磁尾的有限区域(特别是磁场重联中),而从前述回旋各向异性...
随着智能电子、电动汽车及规模储能的快速发展,研发高能量密度、高功率密度、长循环寿命和高安全性的锂离子及后锂离子电池是当今储能领域的研究热点和焦点。开发高容量、高倍率、高稳定性电极材料是实现这一目标的重要途径。硅,由于其丰富的储量、极高的理论容量等优势受到广泛关注。然而,由于其巨大的体积变化效应和固有的低导电性,其容量在循环过程中快速衰减,难以满足实际应用需求。
电子的速度分布函数指的是电子在相空间内速度分布的函数,是我们描述电子动力学过程的重要工具。在通常的均匀背景下,电子会表现为回旋各向同性分布。然而在电子尺度边界上,电子由于有限回旋效应会生成回旋各向异性电子分布。这些电子分布是不稳定的,可能伴随着剧烈的波粒相互作用,并在粒子和场之间进行能量转换。在之前的研究中,这种回旋各向异性电子分布只被发现在磁层顶和磁尾的有限区域(特别是磁场重联中),而从前述回旋...
2023年2月26日,中国科学技术大学微电子学院龙世兵教授课题组联合中科院苏州纳米所加工平台在氧化镓功率电子器件领域取得重要进展,分别采用氧气氛围退火和N离子注入技术,首次研制出了氧化镓垂直槽栅场效应晶体管。相关研究成果分别以“Enhancement-modeβ-Ga2O3U-shaped gate trench vertical MOSFET realized by oxygen anneali...
普鲁士白因具有成本低、理论能量密度高等特点而成为颇具应用潜能的钠离子电池正极材料。2023年2月22日,中国科学院过程工程研究所绿色化工研究部研究员赵君梅团队与物理研究所清洁能源团队合作,提出在室温下利用硼化钴包覆菱形相普鲁士白正极材料的新策略用于提高其结构稳定性。相关研究成果发表在《德国应用化学》上,并被选为VIP文章。
在国家自然科学基金项目(批准号:11725418、12234011、11427903)等资助下,清华大学物理系周树云教授与合作者(清华大学段文晖教授、北京航空航天大学汤沛哲教授等)在周期场驱动的弗洛凯调控研究中取得进展。他们首次在半导体材料黑磷中实现了脉冲激光诱导的弗洛凯瞬时能带调控,并发现其与黑磷的赝自旋具有独特的耦合作用及光学选择定则。该成果以“黑磷中的赝自旋选择弗洛凯能带工程(Pseudos...
在国家自然科学基金项目(批准号:T2225020、32027901、92254306)等资助下,中科院生物物理所纪伟研究员、徐涛院士和北京大学郭强研究员,在冷冻电子断层扫描样品精准荧光导航制备方面取得新进展。研究成果以“用于精准高效冷冻切片样品导航制备的一体化多模态显微镜(Integrated multimodality microscope for accurate and efficient ...
2023年2月,中国科学技术大学潘建伟、陈腾云等与清华大学马雄峰合作,首次在实验上实现了模式匹配量子密钥分发(Mode-pairing QKD)。相关研究成果发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上。
非线性输电网络是最常用的输电线路。它们虽然是离散系统,但在允许连续近似的系统下可以轻易操控。因此,非线性输电网络为在非线性介质中研究激发的动力学过程提供了可靠的平台。事实上,该平台是所有实验平台中最通用的一个,这是由于非线性输电网络对于传播波几乎任何期望形式的色散和非线性,损耗和增益或泵浦都很容易实现。通常非线性电输运网络是研究一维和二维非线性色散介质中波传播的非常方便的工具,因为控制系统中波动力...
细胞内部的纳米机器与超微结构是参与生命活动的基本单元,通过彼此之间的紧密协作执行特定的生理功能。在细胞原位研究这些复杂精密的纳米结构的组装与功能是生命科学的前沿热点。冷冻电子断层扫描成像(cryo-ET)是目前主要的原位结构解析技术,但受电子束穿透能力限制,需要利用聚焦离子束将细胞和组织样品减薄成200纳米左右的薄片后成像,而这种随机减薄的技术对细胞内丰度相对较低的目标的研究带来了挑战,即制备的样...

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