80电影天堂网,少妇高潮一区二区三区99,jαpαnesehd熟女熟妇伦,无码人妻精品一区二区蜜桃网站

搜索:  
中國科大陳立鋒教授課題組 Adv. Mater.: 抗干燥、抗凍和機械魯棒性的高性能三元凝膠熱電池
2025-03-07  來源:高分子科技

  柔性凝膠熱電池(GTC)提供了一種安全、簡便、可擴展的直接熱能到電能轉(zhuǎn)換方法。鑒于其連續(xù)的工作模式和對動態(tài)人機界面的適應(yīng)性,GTC在自供電可穿戴電子領(lǐng)域中顯示出巨大的應(yīng)用潛力,特別是在快速擴展的全球物聯(lián)網(wǎng)市場的背景下。然而,為了使GTC在實際應(yīng)用中切實可行,它們應(yīng)該同時表現(xiàn)出(1)高熱功率Si)和離子電導(dǎo)率,以實現(xiàn)高輸出功率密度;(2)抗凍和抗干燥性,以適應(yīng)各種操作環(huán)境,以及(3)優(yōu)異的機械韌性,以支持柔性可穿戴設(shè)備長期服役。通常情況下,高Si是通過誘導(dǎo)氧化還原離子熱敏結(jié)晶以形成高的濃度梯度來實現(xiàn)的,機械強度是通過增加聚合物鏈的交聯(lián)密度或引入額外的交聯(lián)位點來提高的。然而,這些方法往往阻礙了活性離子的輸運而損害有效離子電導(dǎo)率,從而限制高功率密度。此外,傳統(tǒng)的凝膠電解質(zhì)對各種操作環(huán)境的適應(yīng)性較差,在干燥和冰凍溫度等極端條件下面臨挑戰(zhàn)。


1 TGTC的設(shè)計原則及工作機制


  為了解決這些限制,他們通過將鐵氰化鉀/亞鐵氰化鉀(Fe(CN)63?/4?)氧化還原電對、熱敏結(jié)晶劑鹽酸胍(GdmCl)和支持電解質(zhì)氯化鋰(LiCl)復(fù)合電解質(zhì)集成于天然納米纖維素水凝膠(NC)基體中,開發(fā)出一種抗凍、抗干燥、機械性好、熱電性能優(yōu)異的三元凝膠熱電池(TGTC),實現(xiàn)TGTC的熱電性能、抗凍性和機械性能的同步提升。實驗和模擬計算結(jié)果,揭示了其抗干燥、抗凍結(jié)及機械性能的協(xié)同增強機制。其中,NC水凝膠富含羥基,對電解質(zhì)的負載率高達96%,并且具備較高的機械強度;GdmCl誘導(dǎo)選擇性Fe(CN)64?形成熱敏結(jié)晶,增強氧化還原對的濃度差,提高Si,并顯著增加纖維間摩擦力,而LiCl通過電遷移迅速平衡電荷,促進活性離子遷移,從而顯著提升輸出功率密度,并重構(gòu)氫鍵網(wǎng)絡(luò),有效捕獲水分子,協(xié)同提高了TGTC的抗干燥、抗凍結(jié)性能及機械強度。因此該TGTC表現(xiàn)出優(yōu)異的綜合性能,Si高達3.42 mV K?1,最大功率密度為2.8 mW m?2 K?2,在?20 °C下可穩(wěn)定循環(huán)多次,同時機械性能優(yōu)異,拉伸強度達3.06 MPa,在變形過程中仍能維持穩(wěn)定的電壓輸出和可恢復(fù)的電流響應(yīng)。為了驗證其實用性,他們組裝了輸出電壓達2.08 V、最大功率30.1 mWΔT = 30 K)的熱集成式熱電池樣機,無需電壓放大器即可成功驅(qū)動LED陣列并為超級電容器充電。此外,該器件在人體熱能收集方面表現(xiàn)優(yōu)異,展現(xiàn)了其在自供能可穿戴電子領(lǐng)域的廣闊應(yīng)用前景。本研究提出了一種通用的高性能GTCs開發(fā)策略,在低品位能量收集和自供電可穿戴電子的領(lǐng)域的應(yīng)用前景十分廣闊。


2 TGTC的熱電性能評估


3 TGTC熱功率和離子電導(dǎo)率協(xié)同增強機理


4 TGTC抗干燥防凍性能評估


5 TGTC的機械性能和柔性評估


熱電池樣機的組裝與應(yīng)用


  相關(guān)研究成果以“Development of Ternary Hydrogel Electrolytes for Superior Gel Thermocells: Exceptional Anti-Drying, Anti-Freezing, and Mechanical Robustness”為題發(fā)表在Advanced Materials (2025, 10.1002/adma.20242021)期刊上。文章的第一(共一)作者是中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)碩士研究生桂吉祥、博士后程燕、博士后任凱和劉澤鵬。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)陳立鋒教授為論文通訊作者。感謝國家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年科學(xué)家(海外)資助項目(GG2090007003)、國家自然科學(xué)基金(U2230101)、中央高;究蒲袠I(yè)務(wù)費專項資金(WK2490000002)和中國科大啟動經(jīng)費資助。


  原文鏈接:https://doi.org/10.1002/adma.20242021


課題組介紹與招聘


課題組負責(zé)人:

  陳立鋒,國家四青人才、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授;合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家研究中心和中國科學(xué)院材料力學(xué)行為和設(shè)計重點實驗室雙聘研究員,主要從事納米材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計、宏量制備及其能量存儲與轉(zhuǎn)換(新型二次電池、超級電容、柔性儲能器件、電/光催化)機制研究,在Science、Adv. Mater.Angew. Chem. Int. Ed.、Energy Environ. Sci.等國際著名期刊上發(fā)表學(xué)術(shù)論文50余篇,總論文他引9000余次,研究工作被國內(nèi)外同行高度評價;曾獲Nano Research Top Papers Award、JSPS Postdoctoral Fellowship、安徽省品學(xué)兼優(yōu)畢業(yè)生等獎項;主持了國家自然科學(xué)基金委海外優(yōu)青、面上、聯(lián)合基金培育項目以及國家重點研發(fā)計劃子課題,作為骨干成員參與了中國工程院戰(zhàn)略研究與咨詢項目、國家自然科學(xué)基金委重點項目等;參與編寫專著2部,受邀擔(dān)任國際知名學(xué)術(shù)期刊Nano ResearchChinese Chemical LettersInternational Journal of Extreme Manufacturing青年編委;Acta Physico-Chimica Sinica期刊中碳材料與電化學(xué)儲能?妥庉嫞Adv. Mater.、Energy Environ. Sci.、Adv. Energy Mater.Nano Energy、Coord. Chem. Rev.等國際期刊特邀審稿人;國家自然科學(xué)基金項目評審專家;科技部重點研發(fā)項目評審專家;國家高層次人才特殊支持計劃評審專家;安徽省科技項目評審專家;安徽省正高職稱評審專家。


  課題組主頁:https://faculty.ustc.edu.cn/chenlifeng/zh_CN/index.htm


  本課題組長期招聘若干名博士后和特任副研究員,歡迎有品學(xué)兼優(yōu)、熱愛科研、勤奮努力、勇于創(chuàng)新的博士加入!


應(yīng)聘條件:

  (1)基本素質(zhì):品學(xué)兼優(yōu)、身心健康、科研執(zhí)行力強、追求高質(zhì)量研究論文、具有良好的團隊合作精神。

  (2)專業(yè)要求:已獲或即將獲得化學(xué)、材料、高分子、物理、能源等相關(guān)學(xué)科的博士學(xué)位,或近期內(nèi)能順利完成博士論文答辯,在高分子材料、碳材料、二次電池、集成器件、傳感、電/光催化、柔性/彈性器件等相關(guān)領(lǐng)域發(fā)表高水平研究論文1篇及以上,良好地掌握本領(lǐng)域基礎(chǔ)知識和前沿研究方向。

  (3)年齡要求:博士后博士畢業(yè)不超過3年;特任副研究員不超過35歲。


合作方向:

  (1)無機納米材料的設(shè)計、制備及其應(yīng)用;

  (2)無機/天然高分子組裝材料的設(shè)計、制備及其應(yīng)用;

  (3)無機-有機納米組裝材料在電化學(xué)能量存儲與轉(zhuǎn)換(二次電池、能量集成器件、柔性/彈性電子器件)中應(yīng)用及其反應(yīng)動力學(xué)機理研究;


福利待遇:

  (1)特任副研究員薪資面談;

  (2博士后年薪20-50萬元;

  (3)本課題組還將根據(jù)研究貢獻、論文發(fā)表、基金項目等給予可觀的獎勵。


  保險學(xué)校為博士后/特任副研究員辦理社會保險(基本養(yǎng)老保險、失業(yè)保險、基本醫(yī)療保險及醫(yī)療救助保險、工傷保險、生育保險)和住房公積金。


  住房保障:學(xué)校提供校內(nèi)周轉(zhuǎn)房(兩室?guī)准揖撸粼谛M庾夥,學(xué)校提供統(tǒng)一標(biāo)準的租房補貼。


  項目申請:鼓勵作為負責(zé)人申請各類博士后科學(xué)基金、國家自然科學(xué)基金及省、市各級課題。


發(fā)展前景:

  (1)在站期間支持申請博士后國際聯(lián)合培養(yǎng)計劃,出站后支持推薦到國外(京都大學(xué)、南洋理工大學(xué)、新加坡國立大學(xué)、日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所、日本國立物質(zhì)材料研究所、伍倫貢大學(xué)、昆士蘭大學(xué)、馬里蘭大學(xué)、佐治亞理工學(xué)院等)知名高校/科研機構(gòu)知名團隊繼續(xù)深造。

  (2推薦工作成績突出者申報中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)或其他科研機構(gòu)長聘教職。


工作條件

  科研經(jīng)費和空間充裕,擁有一流的公共科研平臺、良好的工作環(huán)境。


聯(lián)系方式:

  請將詳細的個人簡歷(包括前期主要研究基礎(chǔ),代表論文清單等)、代表文章、未來研究興趣(以郵件正文)、1-2位推薦人姓名及聯(lián)系方式(以郵件正文)發(fā)送到陳老師的電子郵箱chenlf@ustc.edu.cn ,郵件標(biāo)題注明:應(yīng)聘職位+研究方向+本人姓名。

版權(quán)與免責(zé)聲明:本網(wǎng)頁的內(nèi)容由中國聚合物網(wǎng)收集互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)布的信息整理獲得。目的在于傳遞信息及分享,并不意味著贊同其觀點或證實其真實性,也不構(gòu)成其他建議。僅提供交流平臺,不為其版權(quán)負責(zé)。如涉及侵權(quán),請聯(lián)系我們及時修改或刪除。郵箱:info@polymer.cn。未經(jīng)本網(wǎng)同意不得全文轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。
(責(zé)任編輯:xu)
】【打印】【關(guān)閉

誠邀關(guān)注高分子科技

更多>>最新資訊
更多>>科教新聞