当前的电动汽车和智能手机等设备需要大量使用电池。随着技术迅速发展,人们希望电池更坚固、更安全。但是,每次充电时电池内部会形成细小的枝晶。当枝晶积聚时,它们会在电池内部形成金属桥,使电子传输不受控制。这很容易损坏电池,甚至可能产生起火风险。到目前为止,研究人员可以用来表征枝晶形成的技术...

青铜和铁器时代的最早期铁匠发现,当通过弯曲或锤击使金属变形后,金属会变得更坚固。这一过程名为加工硬化或应变硬化,现在仍在冶金制造领域得到广泛应用,以提高汽车车架到架空电线等设施的强度。但目前为止,材料科学家还无法对这一重要过程实时进行展开式观察。(图片来源: nature.com)据外媒报道,哈佛...

当今的计算机在速度方面已达到物理极限。半导体元件通常以几千兆赫的最大可用频率运行,这相当于每秒数十亿次计算操作。因此,现代系统依靠多个芯片来划分计算任务,因为单个芯片的速度无法进一步提高。但是,如果在计算机芯片中使用光(光子)代替电(电子),则速度可以提高1000倍。图片来源: JMU等离子体谐...

通往可持续未来的旅程取决于如何有效利用可再生能源,特别是太阳能。然而,阳光的不可预测性和多变性对准确预测能源产量提出了重大挑战。这种不确定性不仅阻碍了创新,而且不必要地推迟了太阳能在全球能源生产中的使用。虽然太阳能电池的转换效率通常是在受控环境中测量的,但其实际性能受不同天气条件的...

光在生活中扮演着重要角色,同时也是重要的设计元素。据外媒报道,马自达的设计师不仅考虑所使用的材料,还将光影作为工具为马自达汽车塑造优雅的表面,以创造出独特的设计。(图片来源: 马自达)光赋予空间以生命、色彩和形式。有时被忽视,但无处不在。这是一种影响生物过程的天然物质,让人们的眼睛看到美...

据外媒报道,兰开斯特大学(Lancaster University)的研究人员首次开创了一种能够观察可充电电池3D内部结构的技术。(图片来源: 兰开斯特大学)这项研究由兰开斯特物理系Oleg Kolosov教授负责,并与伦敦大学学院(University College London)和NEXGENNA法拉第研究所联盟进行合作。该团队利用一种基于3D纳米...

据外媒报道,宾夕法尼亚州立大学(The Pennsylvania State University)和麻省理工学院(MIT)合作制造出一种新型半导体硒化锡(SnSe)。该半导体厚度仅为几个原子,并以不寻常的方式与光相互作用。与当前电子产品相比,这种新的半导体可降低计算和通信新技术所需的功耗。图片来源: MIT硒化锡是一种二元化合物...

据外媒报道,弗吉尼亚理工学院(Virginia Tech College of Science)化学系副教授Feng Lin及其研究团队发现,早期的电池衰减似乎是由单个电极粒子的特性驱动的,但经过数十次充电循环后,这些粒子如何组合在一起更为重要。Lin表示: "这项研究揭示如何设计和制造电池电极以获得较长的电池循环寿命的秘密。"...

可充电电池的发明伟大且神奇,但电池都会老化,因此在进行电池更换或回收时会产生高昂费用。为解决该问题,斯坦福大学(Stanford University)材料科学与工程系的副教授William Chueh发明出一种首创的分析方法,可生产出性能更好的电池,从而助力生产出理想的"坚不可摧"的电池。(图片来源: Ella Maru Studio...

电化学水分解是一种绿色制氢方法。该过程涉及在使用催化剂(反应增强物质)的情况下,通过电力使水分子在电极上发生电化学反应,以产生氢气和氧气。 据外媒报道,佐治亚理工学院(Georgia Institute of Technology)和佐治亚技术研究所(GTRI)的研究人员开发了一种新的水分解工艺和材料,可以充分提高绿色制氢...

据外媒报道,由美国圣母大学(University of Notre Dame)化学和生物分子工程系教授Jennifer L. Schaefer领导的研究人员,分析了镁离子导电固体聚合物电解质如何在两个独立的电池系统中工作。(图片来源: techxplore)Schaefer表示: "为了进一步实现运输电气化,开发可再生能源储能系统,需要改进储能设备。...

据外媒报道,软物质存在于许多日常物质中,如食物、化妆品和身体细胞。这些微小的软性材料的结构由各种相互作用决定,其中之一是静电相互作用。埃因霍温科技大学( TU/e)的博士生Christian Sproncken利用静电相互作用,将软材料组装成由带电聚合物链组成的各种结构。这些材料可用于光子微芯片的响应性涂层...

据外媒报道,桑迪亚国家实验室(Sandia National Laboratories)的研究人员和国际伙伴采用包括可解释的机器学习模型在内的计算方法,开发出新型高熵合金,不仅具有较好储氢性能,且可直接在实验室合成和验证。针对特定用例优化的固态储氢材料可能是氢经济转型的关键促进因素。然而,这么多年来,开发新型氢化...

不论是形成用作热开关的特殊泡沫,还是与陶瓷混合形成超韧电解质,还是用于包裹精细的硅颗粒,石墨烯都在以一些有趣的方式塑造电池技术的未来。据外媒报道,瑞典科学家在可持续性钠电池中加入一种新型石墨烯材料,使电池容量增加了10倍。(图片来源: 查尔姆斯理工大学)科学家们致力于寻找更好的新电池设计,...

随着对电动汽车的需求日益增长,全固态电池日益受到关注。由于锂离子电池存在易爆风险,全固态电池被视为新一代电池选项。然而,固态聚合物电解质的离子电导率低,固态硫化物电解质的化学稳定性低,阻碍了电动汽车的普及。据外媒报道,浦项科技大学(POSTECH)创建了一种"无死区"聚合物电解质,从而加快离子传...

据外媒报道,密歇根大学(University of Michigan)开发了一种新的化学催化剂,有助于生产更多的丙烯原料。这种原料可用于生产聚丙烯塑料,这是全球第二大使用最广泛的塑料。(图片来源: phys.org)新催化剂可以利用天然气制造丙烯,其效率至少比现有商用催化剂高出10倍。它由铂和锡纳米颗粒组成,并由二氧化...

随着氢动力汽车的应用范围越来越高于传统电动汽车,燃料电池面临着一个重要的应用问题,即需要能够将氢和氧安全地转化为水。据外媒报道,科罗拉多大学博尔德分校的研究人员开发出全新的计算工具和模型,可以更好地理解和管理转换过程,从而解决上述问题的一个方面。此项研究由化学与生物工程系副教授Hendr...

4月29日,全球领先工程供应商FEV正不断加快氢内燃机(ICE)的开发步伐。自欧盟于2020年7月发起"欧洲清洁氢联盟"(European Clean Hydrogen Alliance)以来,氢内燃机已逐渐成为交通运输部门关于零排放驱动解决方案讨论的焦点。与2019年的起点相比,当前有关二氧化碳排放的讨论,即卡车降低30%,乘用车降低50%,...