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1.
The motion of domain walls is a crucial factor in piezoelectric properties and is usually related to the irreversible and hysteretic behaviors. Herein, we report on the investigation of inverse and transverse piezoelectric coefficients of capacitor-based and microcantilever-based Pb(Zr0.52Ti0.48)O3 films with a change in the DC bias and the AC applied voltage. A large inverse piezoelectric strain coefficient of about 350 p.m./V, and a low strain hysteresis of about 7.1%, are achieved in the film capacitors under a low applied voltage of 2 V (20 kV/cm) which can benefit the actuators for motion control in high-precision systems. The field-dependences of the transverse piezoelectric coefficients, obtained from four-point bending and microcantilever displacement, are in good agreement with each other. The results also reveal that the irreversible domain-wall motion is attributed to the nonlinearity in the field-dependent piezoelectric strain and cantilever displacement.  相似文献   
2.
Spiral wound heat exchanger (SWHE) relying on falling film evaporation and boiling is often used for FLNG. The performance of SWHE can be impacted strongly by the motion of the FLNG caused by the wave and typhoon. The falling film characteristics of SWHE outside circular tube are studied experimentally and numerically by a visualization experimental device based on the high-speed camera and a numerical model based on the dynamic grid. The results show that the wave crest of the liquid film moves to the titled side under offshore conditions. The evolution process of falling film flow pattern outside circular tube with the tilt angle of 9° can be divided into four stages: droplet formation and migration, liquid column formation and migration, liquid column coalescence, liquid sheet formation. A correlation permitting the prediction of the falling film flow pattern outside circular tube and the other one permitting the prediction of the average film thickness of circular tube are developed respectively based on the experimental and numerical data.  相似文献   
3.
六方氮化硼(hBN)具有跟石墨烯类似的层状结构和晶格参数,研究发现hBN薄膜具有良好的热传导、电绝缘、光学和力学等性能。本文从理论上研究了hBN薄膜对石墨烯-碳化硅(G/S)结构的近场热辐射的影响。研究发现在红外频段.hBN薄膜在低频率区和高频率区会增强G/S结构的近场热辐射,经计算在G/S结构中加入厚度为10 nm的hBN薄膜时获得的辐射热流是同物理条件下G/S结构的1.5倍;而在中频率区hBN薄膜的厚度阻碍了石墨烯表面等离激元和碳化硅表面声子极化激元的耦合,使得近场热辐射热流随hBN薄膜厚度增加而逐渐减弱。本研究的结果可为下一步实验与应用中对hBN薄膜厚度的选择提供理论基础。  相似文献   
4.
采用超声分散法制备出氧化铝、高岭土、氧化硅/聚四氟乙烯复合材料, 使用线性往复摩擦磨损试验机对比三种复合材料的摩擦学性能. 结果表明 质量分数10%的氧化铝、高岭土能将聚四氟乙烯的磨损率降低约4个数量级, 而氧化硅仅能降低约3个数量级. 对金属对偶表面形成的转移膜的形貌和化学成分进行分析发现 氧化铝、高岭土/聚四氟乙烯在金属对偶面上形成了高度羧酸盐化的转移膜. 用密度泛函理论对三种填料表面上碳氟分子吸附过程进行模拟, 结果显示氧化铝、高岭土表面的路易斯酸性位点促进了碳氟分子的脱氟过程, 产生了更多的羧酸螯合物的中间产物; 氧化硅缺少路易斯酸性位点, 因此不能促进高度羧酸盐化的转移膜形成.  相似文献   
5.
To improve the cycling performance of graphite anode materials, we propose a functional electrolyte additive, trimethoxymethylsilane (TMSi), which contains a silyl ether functional group as part of its molecular structure. First principal calculation studies, in addition to ex situ analyses, demonstrated that electrochemical reduction of ethylene carbonate (EC) gives an anionic reduced EC product. Subsequent chemical reaction with TMSi then generates solid-electrolyte interphase (SEI) layers of Si–O and Si–C functionalized carbonate on the surface of the graphite anode, which prolongs and stabilizes the cycling performance of the cells. As a result, the cell cycled with TMSi-controlled electrolyte exhibits a cycling retention of 89.5%, whereas the cell cycled with standard electrolyte suffers from poor cycling retention (84.3%) after 100 cycles.  相似文献   
6.
《Mendeleev Communications》2022,32(4):520-522
Investigations of nanocomposite thin films based on polyarylene- phthalide, single-walled carbon nanotubes and graphene oxide have been carried out. Using these films as a transport layer, field-effect transistors were assembled and their output and transfer characteristics were measured. The mobility of charge carriers was estimated and the obtained values are as follows: μPAP/GO = 0.020 cm2 V?1 s?1 and μPAP/SWCNT = 0.071 cm2 V?1 s?1.  相似文献   
7.
铋基卤化物材料因其无毒和优良的光电性能而显示出巨大的应用潜力。BiI3作为一种层状重金属半导体,已被用于X射线检测、γ射线检测和压力传感器等领域,最近其作为一种薄膜太阳能电池吸收材料备受关注。本文采用简单的气相输运沉积(VTD)法,以BiI3晶体粉末作为蒸发源,在玻璃基底上得到高质量c轴择优取向的BiI3薄膜。并通过研究蒸发源温度和沉积距离对薄膜物相和形貌的影响,分析了BiI3薄膜择优生长的机理。结果表明VTD法制备的BiI3薄膜属于三斜晶系,其光学带隙为~1.8 eV。沉积温度对薄膜的择优取向有较大影响,在沉积温度低于270 ℃时,沉积的薄膜具有沿c轴择优取向生长的特点,超过此温度,c轴择优取向生长消失。在衬底温度为250 ℃、沉积距离为15 cm时制备的薄膜结晶性能最好,晶体形貌为片状八面体。  相似文献   
8.
金属锂作为电池的负极材料具有极高的比容量和极低的氧化还原电位,能够显著提升电池的能量密度。然而,金属锂负极在实际应用中所面临的主要问题是锂枝晶、界面副反应和电极体积变化大的难题。在本文中,我们提出了一种通过将定量的金属锂与三维骨架进行复合形成三维泡沫锂负极的策略,并利用三维泡沫锂来抑制锂枝晶的生长和缓解电极的体积变化。因此,三维泡沫锂电极有利于金属锂负极的高效利用,并能借助其与平面锂箔相比更高的比表面积和更多的反应位点来提升电池的倍率性能。因此,通过采用三维泡沫锂,对称电池的循环寿命和倍率性能都得到了有效的提升。EIS数据结果表明,三维泡沫锂能够减小对称电池的电荷转移阻抗。而且,将三维泡沫锂作为负极组装的LTO全电池,与锂箔作为负极相比,循环1000周平均放电比容量从65 mAh·g-1提升至121 mAh·g-1。  相似文献   
9.
催化剂由于具有降低电化学过电位和改善动力学条件的能力,在各种储能器件中起着至关重要的作用.在锂离子电池中,首圈放电过程中形成的固体电解质界面膜,通常被认为是一旦形成就稳定不分解的.而在过渡金属的催化下,这种电解质分解衍生的聚合物凝胶状膜(PGF)能可逆地形成和分解.这种过渡金属催化机制可以进行催化储锂,即形成的PGF具有存储锂离子的能力,可提供额外的储锂容量,并且形成的PGF对枝晶的穿刺起到保护作用,提高锂离子电池的安全性.然而,由于锂离子电池中非常复杂的反应环境,常规测试手段很难对过渡金属的催化作用进行精准的表征.高精度测试技术的缺乏,限制了人们对催化机理的深入理解.过渡金属的磁性对价态和电子态密度高度敏感,所以在过渡金属催化过程中发生的电子转移会使其磁性发生相应的变化,这将催化与磁性紧密的联系在一起,使实时磁性测试成为研究过渡金属催化机理的有力工具.利用实时磁性测试可以精确地检测到催化过程中由电子转移产生的磁响应信号,从而对催化机理进行系统深入地研究.本文采用高精度的实时磁性测试技术对磁控溅射制备的氧化钴电极进行了测试,以得到关于锂离子电池中过渡金属催化的直接实验证据.磁控溅射制备的薄膜电极,没有导电添加剂和粘结剂的影响,尽可能地避免了其他因素对锂离子电池电化学反应过程的影响,更有利于对催化机理的深入研究.借助高精度的实时磁性测试,本文成功地检测到了在Co的催化作用下PGF的可逆形成和分解所引起的磁响应信号.此外,在不同的溅射气氛和溅射时间下,制备了一系列CoO/Co薄膜,系统研究了Co含量和薄膜厚度对催化性能的影响,得到了关于过渡族金属催化的更系统、更深入的认识.实时磁性测试结果表明,Co含量增加会使Co的催化作用增强,使催化过程中产生的磁响应信号变得更强.另外,电极厚度的降低可以提高催化储锂在电化学储锂中的占比,使得催化反应的磁响应信号变得更加明显.本文强调了实时磁性测试在催化领域研究中的重要性,加深了对过渡金属催化机理的认识,为设计基于催化储能的新型储能器件提供了关键的指导作用.  相似文献   
10.
This review summarizes recent progress in understanding the oxygen reduction and evolution reactions at the lanthanum strontium manganite electrode of a high-temperature solid oxide cell. Information provided here is put into the perspective of the defect chemistry of lanthanum strontium manganite and its impact on the electrode reaction mechanisms itself. After summarizing recent views on the oxygen reduction reaction mechanism, the focus turns to the oxygen evolution reaction, which is significantly less treated in the literature. A combination of the information in the literature on both reactions was the basis for modified reaction mechanism of the oxygen evolution reaction to be proposed under consideration of recent experimental observations and theoretical findings.  相似文献   
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