废旧锂离子电池正极材料及电解液的全过程回收及再利用

作为发展势头迅猛的新型储能形式,锂离子电池缓解了能源领域对化石燃料的依赖,同时减轻了日益严峻的环境压力,但是数量巨大的废旧锂离子电池具有危险废弃物和高附加值可用资源的双重属性。因此,通过不同技术手段的创新和组合,实现组成成分日益多样化的废旧锂离子电池的高效回收和再利用具有巨大的挑战和特殊重要的现实意义。本文从预处理工艺出发,详细阐述了放电失活、分类拆解、粉碎筛分、酸浸除杂等一系列过程的技术手段和要求;从原料再生、结构修复以及再制备三个方面探讨了具有代表性的再利用思路,分析了各技术方法的优势和存在的问题。此外,对废旧电解液的无害化处理和回收进行了专题讨论,重点介绍了超临界CO₂萃取工艺。最后,针对现阶段存在的问题提出展望,为后续开展废旧锂离子电池回收的相关研究及工业应用提供参考。     

光电神经形态器件及其应用

传统冯·诺依曼计算机在并行性计算和自适应学习方面效率较低,无法满足当前飞速发展的信息技术对高效、高速计算的迫切需求.受脑启发的神经形态计算具有高度并行性、超低功耗等优势,被认为是打破传统计算机局限性,实现新一代人工智能的理想途径.神经形态器件是实施神经形态计算的硬件载体,是构建神经形态芯片的关键.与此同时,人类视觉系统与光遗传学的发展为神经形态器件的研究提供了新的思路.新兴的光电神经形态器件结合了光子学与电子学各自的优势,在神经形态计算领域展露出巨大潜力,受到了国内外研究人员广泛关注.本文对光电神经形态器件及其应用的最新研究进行了总结.首先综述了人工光电突触与人工光电神经元,内容包括器件结构、工作机制以及神经形态功能模拟等方面.然后,对光电神经形态器件在人工视觉系统、人工感知系统、神经形态计算等领域中的潜在应用作了阐述.最后,总结了当前光电神经形态器件所面临的挑战,并对其未来的发展方向进行了展望.     

微结构化弹性体介电层的制备方法与应用

微结构化弹性体薄膜是指在表面或内部具有多孔或者特殊造型阵列的微纳米尺寸结构的弹性体薄膜,这类薄膜作为功能化介电层在柔性电子器件的制备领域获得了广泛的应用。本文从微结构弹性体介电层的制备和应用两个方面来介绍微结构弹性体介电层的研究进展,首先介绍了可用以制备介电层的弹性体的种类,然后综述了多孔和非多孔阵列两大类微结构弹性体介电层的制备方法(氯化钠模板法、糖模板法、碳酸氢盐类模板法、微球模板法和硅模板法等);并介绍了微结构弹性体介电层在应力应变传感器和纳米发电机上的应用。     

Li(Sc,M)Si2O6∶Cr3+(M=Ga3+/Lu3+/Y3+/Gd3+)的近红外发光性能

荧光转换型近红外发光二极管(NIR pc-LED)具有体积小、谱带宽、峰位易调谐等优点,是新一代NIR光源发展的前沿,其关键在于研发可被蓝光有效激发的高效率宽带近红外荧光粉。LiScSi₂O₆∶Cr³⁺荧光材料的激发波长为460 nm,发射峰位在845 nm,光谱带宽为156 nm,内量子效率为64.4%。基于该体系,本文通过M离子(M=Ga³⁺,Lu³⁺,Y³⁺,Gd³⁺)取代Sc³⁺的方式对其性能进行调控。结果表明,引入M离子易生成杂相或发生相变,降低了材料的发光性能。本文从晶体结构出发对其调控过程进行了分析。     

二氧化碳辅助壳聚糖/银凝胶小球的制备及其催化性能的研究

利用二氧化碳(CO₂)对壳聚糖的改性作用，制备了负载银纳米粒子(AgNPs)的壳聚糖凝胶小球。首先测试了壳聚糖/1%醋酸溶液的电导率和黏度随CO₂通入时间的变化规律，证实了CO₂能与壳聚糖的氨基发生反应，并且当CO₂通入时间为30 min时，反应产生的氨基甲酸含量最高。从而利用反应产生的氨基甲酸有效增加了壳聚糖上银的配位点。通过扫描电镜(SEM),X射线衍射(XRD),X射线光电子能谱(XPS),衰减全反射傅里叶红外光谱(ATR-FTIR)对小球进行表征，结果显示Ag与壳聚糖上的N,O配位，CO₂改性后的壳聚糖载银能力提高了一倍。当CO₂通入时间为30 min时，负载的AgNPs含量最大并且尺寸最小。最后，将制备的载银壳聚糖(CS-Ag)凝胶小球用于催化活性染料亚甲基蓝的还原反应。结果表明，在相同的反应条件下，CO₂改性的CS-Ag小球催化还原亚甲基蓝的反应速率高于未改性的小球，且CO₂改性时间为30 min的小...     

基于人体呼气检测应用的气体传感器

人体呼气中挥发性有机物浓度的变化与某些疾病密切相关，通过分析人体呼气中的挥发性有机物来诊断疾病是一种无创非侵入性、操作方便的手段，近年来在疾病诊断和早期筛查方面的应用中受到越来越多的关注。目前检测呼气中挥发性有机物的设备主要有两类：质谱类分析仪器和气敏传感器。气敏传感器具有易集成、小型化、成本低、操作简单等优势，在未来大规模人群疾病的诊断和早期筛查中具有广阔的应用前景。本综述系统地阐述了气敏传感器的工作机制、传感器性能、不同敏感材料的应用现状和不同的气体传感器类型在人体呼气检测中的应用情况，同时介绍了与部分疾病存在关联的人体呼气中挥发性有机物的种类，之后对呼气采样手段和目前常用的数据处理方法也进行了简单介绍。最后指出了目前气体传感器技术在呼气检测方面存在的问题，并展望了气体传感器技术在人体呼气检测中的未来发展前景。