NiCo_(2)S_(4)/MXene/氮掺杂碳空心微球的构筑及其作为钠离子电池负极的应用

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作者 陈炳祺 李宝宝 +4 位作者 付晓光 邹煜熙 祝梓博 左婉莹 叶美丹 《厦门大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期85-92,168,共9页

[目的]针对可充电钠离子电池(SIBs)实际应用中,NiCo_(2)S_(4)电极存在的动力学缓慢和循环稳定性不足等问题,对NiCo_(2)S_(4)电极材料进行优化.[方法]利用聚乙烯微球(PS)和金属有机骨架ZIF-67双重模板,通过室温搅拌和高温煅烧的工艺,制... [目的]针对可充电钠离子电池(SIBs)实际应用中,NiCo_(2)S_(4)电极存在的动力学缓慢和循环稳定性不足等问题,对NiCo_(2)S_(4)电极材料进行优化.[方法]利用聚乙烯微球(PS)和金属有机骨架ZIF-67双重模板,通过室温搅拌和高温煅烧的工艺,制备了一种NiCo_(2)S_(4)/MXene/氮掺杂碳(NiCo_(2)S_(4)/MX/NC)的空心微球,并将其作为SIBs负极材料,考察其电化学性能.[结果]在结构方面,NiCo_(2)S_(4)/MX/NC具有独特的中空球形结构,球内表面有导电性优异的MX片,外表面均匀地附着高容量的NiCo_(2)S_(4).NiCo_(2)S_(4)/MX/NC在SIBs应用中获得了优异的电化学性能,具有较高的充电比容量(在0.2 A/g的电流密度下为780 mAh/g),首次库伦效率高达86.4%,优异的循环稳定性(在10 A/g大电流条件下,循环4000次,约每次0.0034%的低容量衰减率).此外,动力学研究表明NiCo_(2)S_(4)/MX/NC电极具有混合的电荷储存行为,且表面吸附的赝电容过程起主导作用.[结论]MX和NC的引入显著提高了复合电极的导电性,而空心球形结构的构建有效提升了复合电极的稳定性,增强了其大电流承受能力,防止NiCo_(2)S_(4)材料在循环过程中结构塌陷.本研究采用的结构设计、复合掺杂等综合策略,为提高金属硫化物的储钠性能提供了新思路. 展开更多

关键词 NiCo_(2)S_(4) MXene 氮掺杂碳 空心球 双模板 钠离子电池 稳定性

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基于丝素蛋白与纳米银线的柔性透明导电膜及其光电应用 被引量：1

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作者 徐川 严观福生 +3 位作者 孔令庆 欧阳新华 林乃波 刘向阳 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期2064-2068,共5页

丝素蛋白具有优异的生物相容性,可用于生物医学、组织工程等领域。为了探索丝素蛋白在不同交叉领域的应用,本工作首先合成了高长径比的纳米银线,将其旋涂在玻璃基底上,然后流延、浇注再生丝素蛋白溶液,经过干燥后得到具有优异的方块电... 丝素蛋白具有优异的生物相容性,可用于生物医学、组织工程等领域。为了探索丝素蛋白在不同交叉领域的应用,本工作首先合成了高长径比的纳米银线,将其旋涂在玻璃基底上,然后流延、浇注再生丝素蛋白溶液,经过干燥后得到具有优异的方块电阻和良好的透光率的柔性导电膜。为了探索该柔性导电膜在光电领域的应用,以纳米银线-丝素蛋白膜代替传统的ITO-玻璃基底制备了简单的有机太阳能电池。结果发现,纳米银线形成了充分接触的网格,并且被丝素蛋白牢牢地包覆,膜的结构没有因为纳米银线的引入而被破坏。纳米银线-丝素蛋白膜在550 nm处的透光率随着纳米银线溶液旋涂次数的增加由最高的97%降低至81%。膜的方块电阻随着纳米银线溶液旋涂次数的增加由最高的33.6Ω/sq降低至6.0Ω/sq。有机太阳能电池的光电转换效率为4.78%,开路电压为0.67 V,短路电流为15.22 mA/cm 2。 展开更多

关键词 丝素蛋白 纳米银线 透明导电膜 有机太阳能电池

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基于网状铂电极的新型柔性染料敏化太阳能电池

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作者 许子颉 张发荫 +3 位作者 洪晓丹 郭文熹 刘向阳 林昌健 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期397-403,共7页

柔性染料敏化太阳能电池（DSSCs）作为一种新型的化学太阳能电池,因其精简的封装工艺、较低廉的价格、高的化学稳定性以及可弯折等优点而备受关注.本文介绍了一种新型的柔性DSSC的制备,其光阳极为高度有序的氧化锌（Zn O）纳米线阵列,... 柔性染料敏化太阳能电池（DSSCs）作为一种新型的化学太阳能电池,因其精简的封装工艺、较低廉的价格、高的化学稳定性以及可弯折等优点而备受关注.本文介绍了一种新型的柔性DSSC的制备,其光阳极为高度有序的氧化锌（Zn O）纳米线阵列,对电极为柔性、导电、透明的网状铂（Pt networks）电极.相对于传统的铂对电极而言,这种Pt networks对电极不仅具有优异的导电能力,还展现了极好的透光性（方阻~100Ω·sq-1,~80%透光率）和催化性能,此外,Pt networks电极可构筑于任意弯曲的衬底,具有优异的机械耐弯折性能.在Zn O纳米线阵列的DSSCs的应用中,基于Pt networks膜的柔性DSSC的转化效率比铂纳米丝阵列（Pt nanofiber arrays,Pt NFs）膜高出了32%. 展开更多

关键词 柔性太阳能电池 对电极 氧化锌 柔性导电膜

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超疏水材料表面的空气膜与自清洁作用对细菌黏附行为的影响

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作者 申振宇 杨云 黄巧玲 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期293-300,共8页

超疏水材料因其特殊的润湿性被广泛用作抑菌材料,许多研究认为超疏水材料与细菌溶液间的空气膜是其抑菌的关键因素,但鲜有研究能直接证明空气对细菌黏附的影响.本文应用电化学阳极氧化法和分子自组装方法,在钛箔表面制备了超亲水的二氧... 超疏水材料因其特殊的润湿性被广泛用作抑菌材料,许多研究认为超疏水材料与细菌溶液间的空气膜是其抑菌的关键因素,但鲜有研究能直接证明空气对细菌黏附的影响.本文应用电化学阳极氧化法和分子自组装方法,在钛箔表面制备了超亲水的二氧化钛纳米孔柱阵列(NPA)和超疏水的NPA.通过超声去除超疏水NPA固-液界面的空气膜,对比研究细菌在超疏水样品有无超声情况下的黏附,其中细菌黏附应用荧光显微镜进行表征.结果表明,超疏水NPA相对于超亲水NPA表现出明显的抗菌效果;肉眼可见的空气膜在局部区域内,可明显阻碍细菌的黏附,从而影响细菌在超疏水材料表面的分布;但从黏附细菌的整体数量对比,超疏水NPA固-液界面的空气膜对细菌的黏附数量并没有显著影响.此外,超疏水材料表面黏附的细菌易在常规的实验漂洗过程中脱离材料,这提示了在考察超疏水材料的抑菌性能时,需要考虑材料的自清洁作用对其抑菌性能表征的干扰. 展开更多

关键词 超疏水材料 细菌黏附 空气膜 自清洁

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“绿色”电化学阴极保护研究进展 被引量：10

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作者 官自超 赵继忠 +2 位作者 郭文熹 杜荣归 林昌健 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期767-777,共11页

电化学保护技术是一种有效、可靠、成熟的金属腐蚀控制技术,已广泛地应用于海洋、土壤、混凝土、石化、水介质等环境的金属构筑物腐蚀防护.然而传统阴极保护存在消耗能源、浪费资源、环境污染等问题,如何充分利用太阳能、自然机械能等... 电化学保护技术是一种有效、可靠、成熟的金属腐蚀控制技术,已广泛地应用于海洋、土壤、混凝土、石化、水介质等环境的金属构筑物腐蚀防护.然而传统阴极保护存在消耗能源、浪费资源、环境污染等问题,如何充分利用太阳能、自然机械能等作为自供电系统用于金属的电化学保护,引起了科学家的广泛兴趣和探索.本文综述“绿色”电化学阴极保护技术的最新研究进展:阐述了光生阴极保护的原理、保护模式、半导体光阳极的纳米结构、光电性能及光生阴极保护特性,指出光生阴极保护技术存在的技术难题及发展方向;同时简要介绍基于摩擦纳米发电机(TENG)的电化学阴极保护技术的特点与优势,总结了近年来TENG阴极保护技术的研究进展,并展望TENG阴极保护技术的应用前景.最后对上述两种“绿色”电化学阴极保护技术的优缺点及综合应用进行评述. 展开更多

关键词 光生阴极保护 摩擦纳米发电机 纳米结构 光电效应 自供电

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通过磁控溅射金属钛生长金红石型二氧化钛纳米片阵列应用于钙钛矿太阳能电池（英文） 被引量：3

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作者 张囡 叶美丹 +1 位作者 温晓茹 林昌健 《电化学》 CSCD 北大核心 2017年第2期226-237,共12页

本文首次通过磁控溅射方法,在FTO表面溅射一层Ti金属层,结合水热反应,原位生长TiO_2纳米片阵列(TiO_2 NSAs).经过退火处理,Ti金属层转变为致密的TiO_2层,因此基于此方法制得的金红石型TiO_2 NSAs与FTO基底具有很强的结合力.与通过原子... 本文首次通过磁控溅射方法,在FTO表面溅射一层Ti金属层,结合水热反应,原位生长TiO_2纳米片阵列(TiO_2 NSAs).经过退火处理,Ti金属层转变为致密的TiO_2层,因此基于此方法制得的金红石型TiO_2 NSAs与FTO基底具有很强的结合力.与通过原子层沉积(ALD)以及悬涂(SC)法所得的另外两种TiO_2致密层生长的TiO_2 NSAs对比发现,基于本文所述方法制备的TiO_2 NSAs作为支架层的钙钛矿太阳能电池具有最佳性能.上述结果主要是由于该TiO_2 NSAs无明显缺陷,并且在TiO_2 NSAs/TiO_2致密层/FTO界面接触很好.值得注意的是,通过优化实验条件,基于此种TiO_2 NSAs的钙钛矿太阳能电池的最高光电转换效率可达11.82%. 展开更多

关键词 Ti金属层 TiO2纳米片阵列 钙钛矿太阳能电池

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三种CuS对电极的制备及其对量子点敏化太阳能电池光电性能的影响 被引量：1

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作者 洪晓丹 许子颉 +4 位作者 张发荫 李宇鹏 叶美丹 林昌健 郭文熹 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期404-411,共8页

近几年,量子点敏化太阳能电池因其具有低成本、易合成、高的光电转换效率等优点而广受关注.半导体金属硫化物具有良好的物理和化学性质,被广泛应用于各个领域,其中,铜硫化物凭借其优异的电化学催化活性,而成为量子点敏化太阳能电池良好... 近几年,量子点敏化太阳能电池因其具有低成本、易合成、高的光电转换效率等优点而广受关注.半导体金属硫化物具有良好的物理和化学性质,被广泛应用于各个领域,其中,铜硫化物凭借其优异的电化学催化活性,而成为量子点敏化太阳能电池良好的对电极材料.本文通过3种不同的方法在FTO表面生长Cu S纳米阵列(依次记为Cu S-1、Cu S-2、Cu S-3),并对样品进行晶相表征、表面形貌分析、电化学性能测试以及相应量子点敏化太阳能电池器件组装,最终发现Cu S-3样品具有最优的光电性能. 展开更多

关键词 硫化铜 对电极 量子点敏化太阳能池

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纳米金簇复合丝素薄膜的性能及其在生物成像中的应用

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作者 张鸿昊 曹丽薇 +2 位作者 黄巧玲 林乃波 刘向阳 《东华大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第4期545-554,共10页

具有荧光性能的丝素薄膜可用于生物体内外实时的、无损伤的生物成像,为直观监测体内生物材料及其化学环境的变化提供了新思路。采用浇铸法制备纳米金簇复合丝素薄膜,研究了纳米金簇、甘油和制备过程中pH值对纳米金簇复合丝素薄膜结构和... 具有荧光性能的丝素薄膜可用于生物体内外实时的、无损伤的生物成像,为直观监测体内生物材料及其化学环境的变化提供了新思路。采用浇铸法制备纳米金簇复合丝素薄膜,研究了纳米金簇、甘油和制备过程中pH值对纳米金簇复合丝素薄膜结构和性能的影响。结果表明:纳米金簇和甘油的加入都会提高纳米金簇复合丝素薄膜β-折叠和结晶度,从而提高其断裂强度;在碱性条件下制备的纳米金簇复合丝素薄膜在680nm处可发射较强荧光;细胞能在制备的薄膜上正常黏附和生长,实现薄膜和细胞同时荧光成像。 展开更多

关键词 丝素薄膜 荧光 纳米金簇 甘油 生物相容性

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蚕丝和蜘蛛丝多级结构对力学性能的影响 被引量：12

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作者 张鸿昊 林乃波 刘向阳 《功能高分子学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期501-512,共12页

家蚕丝和蜘蛛丝具有力学性能优异、生物可相容和生物可降解等诸多优点。本文阐述了蚕丝和蜘蛛丝的一级结构、二级结构、β-折叠晶体网络(纳米纤维)结构及其形成过程,综述了丝蛋白亲疏水域、分子量和晶体网络结构对力学性能的影响。其中... 家蚕丝和蜘蛛丝具有力学性能优异、生物可相容和生物可降解等诸多优点。本文阐述了蚕丝和蜘蛛丝的一级结构、二级结构、β-折叠晶体网络(纳米纤维)结构及其形成过程,综述了丝蛋白亲疏水域、分子量和晶体网络结构对力学性能的影响。其中,晶体网络结构的强度是影响力学性能的关键,由拓扑结构、相关长度、取向度和连接(或者相互作用的强度)这4个因素决定。本文为力学性能的控制及提高提供了指导。 展开更多

关键词 蚕丝 蜘蛛丝 多级结构 力学性能

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水体系结构与动力学性质理论研究 被引量：1

10

作者 张志森 吴建洋 吴晨旭 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期163-173,共11页

软物质物理是一个集生命科学、化学科学、材料科学与物理科学于一体的、具有高度交叉的基础研究学科,对人类社会的日常生活、工业活动及基础研究方面有着至关重要的影响.本综述主要总结了厦门大学软物质团队在软物质系统的一个重要分支... 软物质物理是一个集生命科学、化学科学、材料科学与物理科学于一体的、具有高度交叉的基础研究学科,对人类社会的日常生活、工业活动及基础研究方面有着至关重要的影响.本综述主要总结了厦门大学软物质团队在软物质系统的一个重要分支——水体系的相关研究中取得的一系列重要进展,包括液滴的电浸润动力学、水结冰成核动力学及气体水合物的结构与力学特性的理论研究,为今后的研究提供了重要的数据参考与理论依据. 展开更多

关键词 软物质物理 电浸润动力学 冰成核 气体水合物 微纳米力学

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蛋白质折叠与力学传感的单分子磁镊操纵研究进展

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作者 乐世敏 陈虎 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期269-279,共11页

蛋白质的折叠与相互作用是物理、生物等多学科交叉领域关注的基本问题.力生物学的前沿研究表明,一系列对力敏感的蛋白质在机械力作用下的去折叠与复折叠动力学及相互作用调控,是实现其力感知的物理机制.前沿单分子操纵技术的发展使得在... 蛋白质的折叠与相互作用是物理、生物等多学科交叉领域关注的基本问题.力生物学的前沿研究表明,一系列对力敏感的蛋白质在机械力作用下的去折叠与复折叠动力学及相互作用调控,是实现其力感知的物理机制.前沿单分子操纵技术的发展使得在单分子水平定量探究蛋白质的折叠与细胞力学传感的分子机制成为可能.本文重点介绍近年来蛋白质折叠与力学传感的单分子磁镊操纵研究进展,包括单结构域蛋白质的折叠-去折叠动力学、自由能曲面的构造,及细胞黏着斑与胞间连接的力敏感蛋白行使生物功能的分子机制. 展开更多

关键词 蛋白质折叠 蛋白质相互作用 力生物学 力敏感蛋白 单分子操纵 磁镊

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典型软物质体系的结构、性质及其应用

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作者 林友辉 张志森 +5 位作者 郭文熹 吴建洋 曹学正 陈虎 帅建伟 吴晨旭 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期520-533,共14页

软物质是当代物质科学研究的重要组成部分,其独特的性质与功能、丰富的物理内涵及应用前景引起了众多研究者的兴趣.随着研究的深入,人们对软物质的基本共性如熵致有序等的认知逐渐加深,但至今软物质物理尚未建立起统一的研究范式.本综... 软物质是当代物质科学研究的重要组成部分,其独特的性质与功能、丰富的物理内涵及应用前景引起了众多研究者的兴趣.随着研究的深入,人们对软物质的基本共性如熵致有序等的认知逐渐加深,但至今软物质物理尚未建立起统一的研究范式.本综述主要总结厦门大学软物质团队近年来围绕软物质基础和应用方面所取得的进展:首先介绍几种典型软凝聚态体系结构与性质的关联研究进展,包括液晶、水及气水合物、蛋白质、聚合物复合体系和类聚合物;其次总结了生命软物质体系的相关进展,如细胞信号传输、神经网络系统;最后综述了本团队在柔性电子及能源器件上的成果. 展开更多

关键词 软物质 动力学机制 力学性质 柔性电子 生命体系

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CsPbIBr_(2)钙钛矿太阳能电池中通过氧气诱导Spiro-OMeTAD快速氧化

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作者 王伟国 白天 +1 位作者 薛高飞 叶美丹 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期216-226,共11页

Spiro-OMeTAD是钙钛矿型太阳能电池中应用最广泛的空穴传输材料,它本身的空穴传输率很低,需要氧化之后才能满足高效率太阳能电池器件的要求。然而,Spiro-OMeTAD在空气中的氧化时间较长,同时空气中的水分会造成器件效率的下降以及器件质... Spiro-OMeTAD是钙钛矿型太阳能电池中应用最广泛的空穴传输材料,它本身的空穴传输率很低,需要氧化之后才能满足高效率太阳能电池器件的要求。然而,Spiro-OMeTAD在空气中的氧化时间较长,同时空气中的水分会造成器件效率的下降以及器件质量不稳定等不良后果。基于此,我们通过一步法制备CsPbIBr_(2)无机钙钛矿太阳能电池,并将旋涂了Spiro-OMeTAD层的器件放在纯氧气中氧化,避免因水分导致的钙钛矿层分解。实验结果表明,氧气氧化后的器件最高效率为7.19%,高于空气中氧化的器件达到的最高效率6.29%,并且氧气氧化可以将Spiro-OMeTAD的氧化时间从18小时缩短到5小时。我们采用一系列电化学表征方法探讨了不同氧化条件下电池器件的性能差异.结果显示,纯氧气氧化Spiro-OMeTAD可以有效减低载流子复合,提高电荷传输。此外,我们采集了多个样本统计分析,发现采用氧气氧化的器件平均效率更高,器件质量更稳定,具有更好的可重复性。这种快速稳定的氧化方法为钙钛矿型太阳能电池的商业化开发提供了有效的思路。 展开更多

关键词 钙钛矿 Spiro-OMeTAD 快速氧化 CsPbIBr_(2) 太阳能电池

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