电极
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激光诱导石墨烯和MoS2纳米片的精确工程界面用于增强超级电容器电极性能
通过优化激光直写工艺参数,制备了界面可控的高导电性、亲水性的MoS2-石墨烯复合材料。对LIG电极和MoS2-LIG电极的电化学特性进行了全面的研究和讨论。在此基础上,制备了一种对称、柔性、共面的MoS2-LIG微超级电容器,并对其进行了分析。该器件具有较长的循环寿命和优异的机械稳定性,即使在弯曲条件下也是如此,因此非常适合集成到柔性和可穿戴设备中。
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日本东北大学开发出可在生物体内同时测量多种离子浓度的新技术,实现了兼具柔性与高灵敏度的神经离子探针
研究团队合成了一种由碳纳米纤维(CNF)和石墨烯组成的复合碳材料,并利用对多根纤维进行组合拉伸的热延伸技术,制备出集成4根碳电极的新型多功能纤维。在制造神经离子探针的过程中,研究团队通过激光加工,对4根微米级电极的柔性功能纤维进行精密结构调整,提高了碳电极的灵敏度与稳定性。同时,通过在电极上涂覆离子选择膜,实现了对钠离子、钾离子和氯离子的选择性监测,并能同时高精度地记录这些离子的动态。
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基于激光诱导石墨烯的电子皮肤应变温度传感与识别研究
本文报道了一种基于单材料激光诱导石墨(LIG)的应变-温度双峰柔性应变传感器的制备方法。通过应用不同的激光工艺参数并集成到单材料LIG热电偶上,在聚酰亚胺(PI)衬底上感应出具有不同形态和微观结构的LIG电极。当LIG电极弯曲时,所制备的单材料LIG热电偶可以在电极电阻变化的情况下输出由外部温度激励的电动势。采用最佳工艺参数制作的传感器的应变系数可达12.14,塞贝克系数可达2.828 μV·K−1。在应用场景方面,将感应传感器粘贴在蚕丝手套上,实现手势识别和温度感应的应用。
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塑料超级电容器可解决能源存储问题 新工艺培育出的 PEDOT 纳米纤维具有卓越的导电性和更大的表面积,可存储电荷
El-Kady 说:”聚合物本质上是由称为单体的较短分子块构成的长分子链。“可以把它想象成由单个珠子串成的项链。我们在一个腔体内加热液态单体。随着蒸汽的上升,它们与石墨烯纳米片表面接触时会发生化学反应。这种反应会使单体结合并形成垂直的纳米纤维。这些纳米纤维的表面积要大得多,这意味着它们可以储存更多的能量”。
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北京服装学院《ACS AEM》:多级多孔MXene QD/石墨烯复合纤维,用于高性能超级电容器
研究报道了一种同轴微流体纺丝技术,以碳酸氢铵溶液为芯流,以石墨烯氧化物和MXene量子点(MQDs)复合纺丝分散液为鞘流,制备出分层多孔MQDs/石墨烯复合纤维(MQDs@PGF)。0D MQDs作为电化学活性材料插层到石墨烯纳米片中;碳酸氢铵溶液作为发泡剂,实现了微-介-大孔的分层多孔结构和较大的比表面积(68.8 m2 g-1),大大缩短了离子扩散通道,提供了更多的电化学活性位点。
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韩国科学家制造出能量密度为 35.5 Wh/kg 的光伏超级电容器
拟议的系统由太阳能电池、集流板、垫片、拟议的电极、纤维素纸层和第二块集流板组成。它还包括一个石墨烯层作为阳极。
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杭州电子大学《AMT》封面:基于可调控石墨烯片薄膜电极的超级电容多模式传感器
首先开发了一种使用真空过滤的晶圆级制造方法,以获得具有可调片电阻的石墨烯薄膜,这种片电阻可以接近渗滤阈值。亲水性醋酸纤维素(CA)滤膜的使用有利于 GS 薄膜在脱水后自发、无损地从滤膜上分离。通过对多孔膜进行随时间变化的接触角测量,阐明了自发分离机制。分离后的 GS 膜可作为电极无缝、稳定地集成到 TFS 设备中。通过这种集成,可同时实现电容应变传感和离子温度传感的多模传感能力。通过调整电极厚度,这些多孔GS薄膜的可调性可对多模传感的响应曲线进行微调。
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中国台湾明志科技大学–基于氧化石墨烯/石墨烯原子层状复合物作为电极材料的电化学生物传感器对miRNA-21的选择性和敏感性检测
利用化学气相沉积(CVD)技术在铜箔上生长双层石墨烯(BLG),随后通过易湿转移技术将BLG转移到氟掺杂氧化锡(FTO)衬底上。通过低损伤等离子体处理(LDPT)工艺将BLG的上层修饰为氧化石墨烯(GO)作为生物分子接收层,下层石墨烯(G)作为电子传输层。开发的GO/G/FTO平台为miRNA-21提供了优越的传感能力。
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基于激光诱导石墨烯的高灵敏度多向应变传感器,用于人体活动监测
首先,将3 g PI粉末、10 g PDMS组分A(甲基乙烯基硅氧烷预聚物)和0.5 g组分B(具有乙烯基侧链的甲基乙烯基硅氧烷预聚物)以20:1的比例混合。然后用玻璃棒搅拌混合物直至均匀充分混合后,将混合物浇注到尺寸为60×60×1 mm的模具中,并置于80℃的鼓风烘箱中3小时,合成PI/PDMS薄膜。随后将薄膜进行激光直写,激光功率设置为3.9 W,激光扫描速度设置为30 mm/s,光束尺寸约150 μm,脉冲宽度约50 μs,然后使用热固性导电银浆将铜电极附着到十字形图案的四个方向边缘。随后,将半固化的PDMS薄膜粘合在其顶部,得到基于激光雕刻十字形结构的多向柔性传感器。
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刘宏团队在医工交领域取得新进展
研究团队提出将层粘连蛋白修饰的石墨烯纳米片作为无线纳米电极,通过调控纳米电极-细胞相互作用,将纳米电极长时间稳定锚定在神经干细胞表面。纳米电极在变化磁场下产生无线电信号原位刺激细胞膜表面受体,实现了神经干细胞向多巴胺能神经元的快速定向分化,促进了帕金森小鼠的脑组织修复和行为能力改善。
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四川大学《Small》: 石墨烯气凝胶微球,用于析氢反应的高性能电极
所获得的石墨烯基气凝胶微球具有独特的卷心菜状介孔结构,可使反应物随时进入活性位点,优化微球内部的传质和质子扩散。DIW 三维打印实现了对周期性晶格宏观几何形状的有序控制,从而促进了气泡从电极表面的快速演化和释放。制备的三维电极在 10 mA cm-2 时的过电位低至 341 mV,比直接用二维石墨烯三维打印电极降低了 31.5%;塔菲尔斜率低至 119.1 mV dec-1,比直接浇铸气凝胶微球制备的电极低 40%。此外,气凝胶微球三维打印电极还具有良好的 HER 稳定性。这项工作为通过三维打印石墨烯气凝胶微球构建高性能 HER 电极提供了一种很好的方法。
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在郑州,看最新传感“黑科技”
河南驰诚电气股份有限公司的燃气安全运行解决方案、深圳市溢鑫科技研发有限公司基于直立石墨烯的柔性传感器……一个个优秀的传感器企业,一件件精准感知的传感器,让2024传感器大会创新联展成为传感器产品展示、技术推广交流和资源对接的平台。
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直立石墨烯亮相第十三届中国创新创业大赛石墨烯产业技术创新 专业赛暨2024“烯创未来”中国(宁波)创新创业大赛,参赛项目荣获金奖
溢鑫科技执行总经理肖明女士上台发表获奖感言:“非常感谢大赛组委会搭平台、给舞台,我认为获奖是一种认可,更是一种信任、期待和重托。这个舞台让创新团队能够被这个世界看见,同时我在这个平台看见了更多在石墨烯领域创新的坚守者,还有专家学者、投资人以及默默耕耘的人们。我们项目是直立石墨烯薄膜生物芯片应用于医疗健康,愿景是用高科技低成本产品去呵护生命健康与安全。今后山高路远,我们带着大家的重托,在石墨烯万亿级市场里继续奋斗。”
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南京大学吴兴龙ASS:通过磁场驱动自旋极化增强的Mn-Fe2O3/还原氧化石墨烯纳米结构的超级电容器性能研究
在这项研究中,科研人员通过异质原子掺杂和界面工程策略,设计并合成了Mn掺杂的Fe2O3/还原氧化石墨烯(Mn-Fe2O3/rGO)电极材料,并详细研究了其在磁场辅助下的磁性超级电容器特性。理论计算显示,将Mn2+掺入Fe2O3可以调节Fe原子周围的电子局域化,从而在Fe 3d轨道电子中产生自旋极化。
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喷墨打印银/石墨烯柔性复合电极实现高性能超级电容器
科学家们选择 rGO 作为电极活性层的主要材料。在聚丙烯无纺布上原位打印并还原 rGO 活性层,同时插入并还原银纳米粒子,以增加 rGO 活性层的层间间距,从而有效降低了 rGO 的自堆积效应,提高了整体电化学性能。通过形态、结构和表面化学特性分析,证实了将 GO 和硝酸银成功原位还原为 rGO 和银纳米粒子。