钪,稀土金属之一,被美国和俄罗斯等认为是一种重要的'战略(strategic)'和'关键(critical)'金属元素,其在超导、合金、激光、核能和航空航天等高技术领域具有巨大的应用价值。然而,在自然界中不存在单一的钪矿资源,其主要作为铁、镉、铝、镧系和其他矿石加工过程中的副产品。从母体矿石中分离出钪的过程非常复杂,包括:预处理、酸浸、萃取、洗涤、反萃、精提等多个步骤,其提取和加工所需的能量约为97 GJ kg–1,比其他镧系元素高两个数量级。上述问题导致国际钪价居高不下,价格最高时约为45万每公斤,严重的限制了钪金属相关产业的发展。在过去的十年中,众多科研工作者致力于开发新方法和材料来选择性地、高效地、可持续地提取钪元素。点击下方阅读原文↓↓↓↓↓↓↓阅读原文
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来源:科学网科技日报讯 (记者董映璧)俄罗斯乌拉尔联邦大学科研人员成功将钙钛矿发光二极管(LED)的亮度提高了一倍,使这种LED的生产比许多现代屏幕中使用的常见有机光源更容易、更便宜。相关研究发表在最近的《先进科学》上。当电流通过LED时会发光,这种光波长范围狭窄。各种设备的屏幕使用红色、蓝色和绿色光的二极管,其混合可产生人眼感知的所有颜色。例如手机、笔记本电脑和电视的屏幕都是在有机物质的基础上生产的,其制造技术为劳动密集型,成本较高。但蓝色的寿命远远小于绿色和红色。因此,世界各地的研究小组正在开发基于更便宜、更稳定材料的替代LED。乌拉尔联邦大学科研人员开发的基于钙基的绿色LED是一种富有前景的太阳能和光子学材料。该校光伏材料实验室负责人伊万·日德科夫认为,钙化LED的一个主要优点是合成简单:它们是从溶液中获得的,溶液在基板上以近乎现成的形式结晶,因此更便宜,在技术上也更容易。虽然钙基发光二极管具有高稳定性和较长的使用寿命,但亮度不足,这取决于电子从其来源转移到半导体矿物的效率。为了改善辐射源的特性,研究人员使用了准2D钙黏土层,它具有表面积较大的最薄材料膜。在其上面放置一层厚度为一个原子的聚合物材料,就能确保电荷载体从电子传导层到钙黏土层的运输,提供稳定的电子流。电子落入钙黏土中与正电荷载体结合,导致绿色发光。
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原创 qibebt 中国科学院青岛能源所全固态电池因其具有安全性高、稳定性好、能量密度高等优点,开创性的解决了传统有机电解液电池中存在的寿命短、易燃、易爆等一系列问题,成为造福人类的一项颠覆性的突破技术。单质硫作为锂硫电池的正极材料,其理论比容量达到1675 mAh/g,远高于商业上广泛应用的钴酸锂和三元正极材料。因此,将固态电解质引入到锂硫电池体系中构建全固态锂硫电池,有望成为新一代高能量密度储能系统。近期,青岛能源所武建飞研究员带领先进储能材料与技术研究组在硫化物基全固态锂硫电池性能提升及缺陷界面工程方面取得关键性进展,相关研究成果近日发表于知名期刊ACS Applied Materials & Interfaces上。点击下方阅读原文↓↓↓↓↓↓↓阅读原文
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来源:中国科学技术大学近日,中国科学技术大学高敏锐教授课题组研制出一种高抗氨毒化的镍基碱性膜燃料电池阳极催化剂,其在阳极含10 ppm氨的膜电极组装中,能保持95%的初始峰值功率密度和88%的初始电流密度(0.7 V下),远超商业铂碳催化剂。相关成果以“Efficient NH3-Tolerant Nickel-Based Hydrogen Oxidation Catalyst for Anion Exchange Membrane Fuel Cells”为题发表在国际著名学术期刊《美国化学会志》(J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 31, 17485)上。氢氧燃料电池由于比能量高和零排放等优点,有望在国家“双碳”战略中扮演重要的角色。然而,商业铂碳催化剂极易被氢气燃料中的氨气毒化而导致性能降低。特别地,在碱性膜燃料电池中,铂基催化剂的氢气氧化反应动力学缓慢,其与氨毒化协同作用,加速电池性能的衰退。因此,设计高活性、高抗氨毒化的新型阳极催化剂是碱性膜燃料电池实用化亟需解决的难题。通常,过渡金属结合氨的能力与其未占据和占据的d轨道相关,其既可接受来自氨的电子也能向氨反向供给电子,两者都能增强氨的吸附。钼镍合金是高效氢氧化催化剂,研究人员认为营造镍位点的富电子态会排斥氨的孤对电子供给,而引入比镍电负性小的元素可以提供电子获得镍的富电子态。研究人员发现,将Cr掺杂入...
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