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Huaping Zhao, Long Liu, Yaoguo Fang, Ranjith Vellacheri, Yong Lei
《化学科学与工程前沿(英文)》 2018年 第12卷 第3期 页码 339-345 doi: 10.1007/s11705-018-1699-6
In this work, nickel nanopore arrays with a highly-oriented nanoporous structure inherited from porous alumina membranes were used as nanostructured current collectors for constructing ultrahigh rate solid-state supercapacitors. A thin layer of poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) as electroactive materials was conformally coated onto nickel nanopores to form heterostructured electrodes. The as-prepared electrodes have a large specific surface area to ensure a high capacity, and the highly-oriented nanoporous structure of nickel nanopores reduces the ion transport resistance, allowing the ions in the solid-state electrolytes to quickly access the PEDOT surface during the fast charge-discharge process. As a result, the assembled solid-state supercapacitor in a symmetric configuration exhibits an ideal capacitive behavior and a superior rate capability even at an ultrahigh scan rate of 50 V·s−1.
关键词: supercapacitor ultrahigh rate metallic nanopore arrays current collectors PEDOT
基于纳米孔渗透获取盐度梯度能量发电的可行性研究 Article
王樟新, Li Wang, Menachem Elimelech
《工程(英文)》 2022年 第9卷 第2期 页码 51-60 doi: 10.1016/j.eng.2021.02.016
随着具有离子选择性纳米通道的新型材料的研发,一种获取盐度梯度(蓝色)能量的新技术被提出,即纳米孔发电机(NPG)。在本研究中,我们对膜片尺度和组件尺度的NPG运行的实际性能进行了全面分析。结果表明,虽然NPG 膜片可以在理想条件下产生超高的功率密度,但由于浓度极化效应,实际运行中NPG膜片上产生的功率密度很难达到10 W·m−2。对于组件尺度的NPG运行,我们估算了功率密度和可提取比能(即使用单位总体积工作溶液可产生的能量),并基于浓度极化与高浓度溶液和低浓度溶液的混合程度之间的相互作用,阐明运行条件对这两个指标的影响。此外,我们还开发了一个用来评估NPG 系统可行性的模型框架。结果表明,对于使用海水与河水的NPG 系统,总可提取比能非常低(约0.1 kW·h·m−3),且受到系统运行能耗的影响(特别是海水和河水溶液的汲取与预处理能耗)。总的来说,NPG系统产生的净可提取比能(< 0.025 kW·h·m−3)和净功率密度(< 0.1 W·m−2)非常低。我们的研究重点指出了NPG在现实运行中存在极大的局限性,进而对NPG作为一种蓝色能量收集技术的可行性提出了质疑。
关键词: 纳米孔发电机 盐度梯度(蓝色)能量 功率密度 可提取比能
Molecular dynamics simulation on DNA translocating through MoS
Daohui Zhao, Huang Chen, Yuqing Wang, Bei Li, Chongxiong Duan, Zhixian Li, Libo Li
《化学科学与工程前沿(英文)》 2021年 第15卷 第4期 页码 922-934 doi: 10.1007/s11705-020-2004-z
关键词: DNA sequencing MoS2 molecular dynamics simulation nanopore ionic current
标题 作者 时间 类型 操作
Nickel nanopore arrays as promising current collectors for constructing solid-state supercapacitors with
Huaping Zhao, Long Liu, Yaoguo Fang, Ranjith Vellacheri, Yong Lei
期刊论文