原位合成壳聚糖复合炭材料及其在铅碳电池中的应用

以壳聚糖、氧化铅为原料,利用原位合成方法,制备复合炭材料。通过X射线粉末衍射仪、扫描电镜和电子能谱仪、比表面仪、拉曼光谱仪等方法对复合炭材料进行表征,结果表明:壳聚糖为碳源的复合炭材料具有非晶态结构,孔径分布集中在5~10nm,比表面积高达487.4m2/g,适合作为Pb-C电池负极材料使用;将原位合成壳聚糖复合炭材料或者炭黑材料与析氢抑制剂、黏结剂、膨胀剂等电池添加剂混合成涂膏,分别组装成Pb-C模拟电池,利用电化学测量技术和电池性能测试系统评价Pb-C电池电化学性能,结果表明:以原位合成壳聚糖复合炭材料作为负极材料制成的Pb-C电池负极板,比以炭黑为碳源制备的负极材料具有更好的电化学性能,电阻较小,其循环伏安测试的比电容为162.9F/g,首次放电平台更长,最终容量达到108.72mAh/g,壳聚糖为碳源时比容量为理论比容量的98%,且10000次循环几乎没有衰减。

p型氧化镍薄膜晶体管的微流控法制备研究

可以图形化和沉积同时进行的镀膜技术可有效简化器件制备流程,从而降低成本。本工作研究了一种新型的图形化沉积镀膜技术–微流控法:将宽度及间隔均为80μm、沟槽深度为2μm左右的PDMS模板与衬底贴合构筑微流通道,毛细力作用下前驱液可在微流通道内流动,并在衬底表面形成图形化的液膜,最后经热处理完成图行化的薄膜沉积。此外,分析了硝酸镍/2-甲氧基乙醇前驱体的热分解过程和不同温度退火下前驱体粉末的相结构演化规律。最终利用微流控法图形化沉积技术制备了图形化的氧化镍沟道,并构筑了薄膜晶体管器件。优化后的薄膜晶体管表现出典型的p型特征,场效应迁移率可达0.8 cm^2?V^(–1)?s^(–1)。

电解质调控场效应晶体管及其人造突触器件应用

类脑神经形态工程近年来正在成为信息领域的一个研究热点,将成为今后人工智能发展的有力补充和增长点,促进微电子技术的发展。人脑中有~10^(11)个神经元和~10^(15)个突触连接,突触结构是神经元间发生信息传递的关键部位,是人脑认知行为的基本单元,得益于超大量的并行突触计算,人脑的计算模式非常可靠,因此研制人造突触器件对于神经形态工程而言具有重要的意义。目前,国际上有关人造突触器件的研究才刚刚起步,最新研究成果不断涌现,正在成为人工智能和神经形态领域的一个重要分支,将为今后人工智能的发展注入新的活力。离子导体电解质具有独特的离子/电子界面耦合特性,其在静电调控器件中有着独特的应用价值,为揭示凝聚态物质的新规律提供了新的途径,并且由于独特的界面离子耦合特性及相关的界面电化学过程,其在人造突触器件和神经形态系统方面有着极强的应用前景。

壳聚糖原位合成复合炭材料及表征

以壳聚糖、导电剂(PbO)为原料,利用原位合成方法,制备了复合炭材料。利用X射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜和电子能谱仪、比表面仪、拉曼光谱仪等对复合炭材料的组成、结构和形貌进行表征。结果表明,壳聚糖为碳源的复合炭材料具有非晶态结构,活性炭与导电剂相容性良好,孔径分布集中在5~10 nm,,比表面积高达487.4 m^2/g。壳聚糖比炭黑更适合作炭材料的碳源。