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固态氢储氢系统

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固态氢储氢系统相关的资讯

  • HBANK固态氢储氢器——全国独家代理
    汉氢科技股份有限公司(H Bank Technology Inc.)是固态储氢器(solid state hydrogen storage)设计制造与氢能技术支援的领导厂商。 H Bank亦已成为全球固态储氢器(solid state hydrogen storage)领导品牌。 H Bank的技术团队已经累积了超过三十年的金属氢化物(metal hydrides)研发以及其应用领域的开发经验。 凭借着在金属氢化物领域中百折不挠的热诚以及无比的实践力,Hbank成功地将金属储氢技术应用于不同应用市场,并完成商品化的产品,例如在化学分析仪器领域、燃料电池领域、以及氢气混合燃料之燃烧系统上。 上海纳锘仪器有限公司现与汉氢科技股份有限公司(H Bank Technology Inc.)签订合同,成为HBANK产品的国内独家代理。 公司为客户提供产品技术支持和服务。 如预了解HBANK的产品和技术,欢迎来电垂询: 上海纳锘仪器有限公司   地址:上海市莲花南路1388弄8号楼碧恒广场1503-1504室[201108]   电话:021-60900829,60900830,61131031,61131051   传真:021-61131052   E-Mail:info@nano-instru.com   --------------------------------------------------------------------------------   浙江办事处   地址:浙江杭州莫干山路425号瑞祺大厦814室[204888]   电话:0571-81954578   传真:0571-81954579   E-Mail:sales@nano-instru.com   纳锘仪器--提供给您纳米级的专业细致服务!
  • 863计划“先进激光材料及全固态激光技术”项目申请指南公布
    国家高技术研究发展计划(863计划)新材料技术领域“先进激光材料及全固态激光技术”主题项目申请指南  在阅读本申请指南之前,请先认真阅读《国家高技术研究发展计划(863计划)申请须知》(详见科学技术部网站国家科技计划项目申报中心的863计划栏目),了解申请程序、申请资格条件等共性要求。  一、指南说明  依据《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》,为满足先进制造、精密测量和国家重大科学工程等对全固态激光器的迫切需求,设立“先进激光材料及全固态激光技术”主题项目。  本项目通过突破人工晶体材料及全固态激光器研制和产业化关键技术,开发出具有自主知识产权的系列化高功率、皮秒和紫外全固态激光器产品,促进我国人工晶体材料和全固态激光器产业的发展。  本主题项目的任务落实只针对项目整体进行,项目申请者应针对指南内容,围绕项目总体目标和任务进行申请,而不要只针对项目部分目标和任务进行申请。  项目可以由一家申请,也可以由多家共同申请。对于多家共同申请的主题项目,由研究单位自行组合形成项目申请团队(一个单位只能参加一个申请团队),并提出项目牵头申请单位和申请负责人,由项目牵头申请单位具体负责项目申请。  项目申请要提出项目分解(包括任务分解及经费分解)方案,提出项目课题安排及承担单位建议,并填写课题申请书(项目拟分解的课题数最多不超过10个)。  二、指南内容  1、项目名称  先进激光材料及全固态激光技术  2、项目总体目标  突破人工晶体、全固态激光器及其核心器件的研发和产业化关键技术,开发出系列化高功率、皮秒和紫外全固态激光器产品并实现工业示范应用,促进我国人工晶体和全固态激光器产业的发展。  3、项目主要研究内容  (1)深紫外激光器及人工晶体关键技术  KBBF/RBBF晶体生长、KBBF-PCT器件制备、激光高次谐波和激光线宽控制等技术研究。  (2)新型晶体材料及器件技术  超晶格晶体制备、超晶格可调谐锁模、Nd:YAG激光陶瓷材料制备等技术研究。  (3)千瓦级光纤材料及全光纤激光器  低光子暗化光纤制备、全光纤种子源研制、全光纤激光器整机设计和装配等技术研究。  (4)单频激光器关键技术  纵模控制、增益光纤与标准光纤熔接、倍频晶体抗光损伤工艺等技术研究。  (5)紫外激光器产业化关键技术及应用  光学晶体长寿命使用、激光器单元模块化、系统集成等产业化关键技术开发 紫外激光微加工应用技术开发。  (6)高功率激光器产业化关键技术及应用示范  大批量Nd:YAG单晶高质量低成本生长及加工、激光振荡放大、系统集成等产业化关键技术研发 高功率激光在焊接、表面处理等方面的应用技术开发。  (7)皮秒激光器产业化关键技术及应用示范  皮秒激光振荡、再生与行波放大、系统集成等产业化关键技术研发 皮秒激光微加工应用技术开发。  4、项目主要考核指标  (1)深紫外人工晶体及激光器  KBBF晶体尺寸15×10×4mm3,RBBF晶体尺寸12×6×1.5mm3,KBBF-PCT器件透过率95%@193nm 177.3nm激光器功率100mW。  (2)光学超晶格锁模器件  线性损耗0.5%/cm、尺寸≥20×3×1mm3 锁模激光器:1.0μm/0.5μm双波长和1.3μm 激光陶瓷尺寸≥100×100×20mm3、透光率≥80%@1064nm。  (3)千瓦级光纤材料及激光器  双包层光纤材料光子暗化12dB/m@633nm 全光纤激光器功率1.5kW、光束质量M21.5。  (4)单频激光器  倍频晶体KTP抗光损伤阈值2GW/cm2@1064nm/10ns/10Hz 单频绿光激光器功率10W、线宽2MHz、噪声0.03%RMS 单频光纤激光器功率5W、线宽10kHz、边模抑制比60dB。  (5)紫外激光器  功率10W/20W/30W系列,重复频率50~150kHz,光束质量M2≤1.3,8小时内功率起伏3%,无故障运行时间≥5000小时,实现与加工系统的匹配及定型生产。  (6)高功率激光器  Nd:YAG晶坯直径≥100mm、单程损耗≤2×10-3/cm@1064nm,键合晶体的键合面损耗≤0.1% 3kW和5kW激光器产品:光纤芯径为400μm,连续无故障运行时间≥5000小时,实现与加工系统的匹配及定型生产 激光器功率≥6kW,8小时内功率起伏±2%。  (7)皮秒激光器产品  千赫兹10~20mJ@1064nm、5~10mJ@532nm、1~2mJ@355nm,脉冲宽度≤20ps,光束质量M2≤2,连续无故障运行时间≥5000小时,实现与加工系统的匹配及定型生产。  5、项目支持年限为2年。  6、项目国拨经费控制额为9000万元,自筹经费不低于国拨经费控制额。  三、注意事项  1、鼓励“产学研用”联合申报,项目下设每个课题的协作单位原则上不超过5家。  2、受理时间:项目申请受理截止日期为2010年12月8日17时。  3、申报要求:项目申请采取网上申报方式,申报通过“国家科技计划项目申报中心”进行,网址为program.most.gov.cn。请按要求编写《国家高技术研究发展计划(863计划)主题项目申请书》,具体申请程序、要求及其他注意事项详见《国家高技术发展计划(863计划)申请须知》。  4、咨询联系人及联系电话、电子邮件  咨询联系人:史冬梅  联系电话:010-88372105/68338919  电子邮件:shidm@htrdc.com  863计划新材料技术领域办公室  2010年10月20日
  • 780万!清华大学固态物质元素分析系统采购项目
    项目编号:清设招第20221669号项目名称:清华大学固态物质元素分析系统预算金额:780.0000000 万元(人民币)采购需求:包号名称数量是否允许进口产品投标01固态物质元素分析系统1套是设备用途介绍:对各类导电、非导电材料在多种形态下(包括粉末、薄膜、高分子等)的表面几个原子层(1~10纳米厚的表面)的化学组成、价态,深度剖析及成像、功函数特性的分析与表征,兼顾材料体相的原位分析。简要技术指标:1)能量扫描范围不小于0~4500 eV;2)最优能量分辨率不大于0.5 eV;3)具备样品的原位加热和冷却功能。合同履行期限:合同签订后12个月内完成设备交货、安装及调试工作。本项目( 不接受 )联合体投标。获取招标文件时间:2023年03月07日 至 2023年03月14日,每天上午8:00至14:00,下午12:00至16:30。(北京时间,法定节假日除外)地点:登记报名网址:http://sbcgczxxfb.sysc.tsinghua.edu.cn方式:登记报名网址:http://sbcgczxxfb.sysc.tsinghua.edu.cn售价:¥0.0 元,本公告包含的招标文件售价总和对本次招标提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息名 称:清华大学地址:清华大学华业大厦1区5层实验室管理处联系方式:李美珍,627857132.项目联系方式项目联系人:李美珍电话:62785713
  • 我科学家提出新型固态原子钟方案
    中国科学技术大学中国科学院微观磁共振重点实验室杜江峰、石发展等人在固态体系中开展了首个类原子缺陷全同性检验的工作,频率检验精度达赫兹级,基于这一结果提出了新型固态原子钟方案。该成果日前发表在《物理评论快报》上。(中国科大供图)精密测量是人类深化认知自然界的重要手段,如原子钟和引力波探测等领域都以精密测量为基础,而粒子的全同性是开展高精度测量的前提。但是,对于固体中的类原子缺陷,由于固态晶格的复杂性,目前尚未对固体中的类原子缺陷进行过高精度的全同性检验。近十年来,金刚石中的一种类原子缺陷——氮-空位色心得到了广泛关注。这种缺陷具有很多优良的性质,基于这些优势,氮-空位色心已经在量子精密测量和量子计算等领域被广泛应用。在室温大气条件下,研究组对氮-空位色心的全同性进行了赫兹级水平的检验,通过采用拉姆齐干涉法对该系统的哈密顿量进行了测量,在赫兹级水平上对不同色心进行了比较。其中,对氮核自旋的电四极矩耦合的测量最为精确,测量值的精度比以往实验提高了四个数量级。实验惊奇地发现,即使在室温大气条件下,不同的色心仍能在赫兹水平上表现为全同,而不均匀的晶格应力可使色心产生数十赫兹的差异。基于以上全同性检验的结果,研究组提出了一种具有高鲁棒性和集成性特点的固态原子钟的新方案。相较于现有商用原子钟,该固态原子钟具有高鲁棒性和易于集成的特点,更适合在低温、高压、移动平台等具有挑战性的复杂环境下工作。该成果提供了一种在固态自旋中开展精密测量的方法,加深了对固态类原子缺陷的认识。未来,测量精度可在低温下进一步提升至毫赫兹水平。在应用层面上,该工作提出了一类具有高鲁棒性和集成性特点的固态原子钟,相关成果已申请专利。
  • 有“锂”行天下 | 全固态电池:驱动绿色储能革命的明日之星
    在这个电动汽车和可再生能源蓬勃发展的时代,电池技术的进步成为了推动绿色转型的关键力量。今天,让我们聚焦于能源存储领域的最新突破——全固态电池(ASSB),一个有望引领电池行业迈向新高度的创新设计。 能源存储的新纪元 面对日益增长的电动化需求,传统锂离子电池(LIB)尽管持续优化,但在能量密度与成本效益上逐渐触及天花板。此时,全固态电池横空出世,以其革命性的设计突破了现有瓶颈,不仅大幅提升了能量密度,还预示着制造成本的潜在降低。这意味着更长续航、更快充电以及更具竞争力的价格,为电动汽车和其他高能效设备的广泛应用铺平道路。 可持续制造: 循环利用的力量 随着ASSB步入商业化的大门,如何实现环保与经济的双赢成为行业关注焦点。循环利用机制的建立,是ASSB与绿色能源革命无缝对接的关键一环。通过高效的回收策略,我们不仅能减少对原生材料的依赖,还能优化供应链管理,降低环境负担,保障电池产业的健康发展与社会责任。这一过程中,先进的分析测试技术至关重要,它确保了回收材料的质量评估精准无误,加速了再生ASSB的高质量重塑,为可持续发展筑基。 △点击查看大图 创新与挑战并行 ASSB的未来图景令人振奋,它正逐步成为超越LIB的强有力竞争者。从消费电子到大型储能系统,其广泛应用场景预示着全球范围内需求的激增。但随之而来的,是如何有效应对与日俱增的废弃ASSB问题。这就要求我们在享受ASSB带来的高效能同时,必须前瞻性地将可回收性融入生产设计之中,构建闭环生态系统,确保技术进步与环境保护并驾齐驱。 结语: 共创绿色未来 全固态电池不仅是技术创新的象征,更是实现可持续发展目标的强力引擎。在追求更高性能、更低环境影响的道路上,每一项进步都离不开行业内外的共同努力。作为新能源时代的见证者与参与者,让我们携手推动ASSB技术的成熟应用,共绘一个更加清洁、高效的能源未来。这是一场属于每一个人的绿色革命,让我们共同期待,全固态电池为地球充电,为人类的可持续梦想续航! 关注我们
  • “药物晶型研究与药物固态表征专题技术培训会”前期客户邀请工作顺利完成
    晶云药物科技有限公司(简称晶云)已与华嘉(香港)有限公司—隶属大昌华嘉 (简称华嘉)签订合作协议,将会为华嘉在中国的广大制药界客户,提供药物固态表征领域的一系列高端讲座和培训,以共同推进中国制药界对固态表征仪器在制药界应用和其在药物研发过程中的重要性的了解。 目前, 将于3月24-25日在苏州中国人民大学举办的第一期“药物晶型研究与药物固态表征专题培训”已经顺利完成了前期的准备工作,达到了预期目标,在业内引起广泛关注。 为了使本次培训取得最佳效果,学员人数限定为50人,现已全部申请结束。对于本次未能申请成功的学员,或是因时间原因无法参与的学员,我司不日将举办2期培训,敬请期待。 如欲了解详细信息,或预申请参加第二期培训,请致电:4008210778
  • 【会议通知】固态十大焦点问题解答&天目湖先进电池产业创新论坛暨固态电池研讨会
    —2月23-24日中国-溧阳—天目湖先进电池产业创新论坛暨固态电池研讨会 参会联系人史女士:18115066088(参展联系人)周先生:18151976268(参展联系人)邢女士:18961291736(参会、发票、住宿对接人)如申请参会请填写左方二维码 论坛信息论坛时间2023年2月23-24日论坛地点江苏溧阳天目湖豪生大酒店组织机构l 指导单位工业和信息化部产业发展促进中心溧阳市人民政府长三角物理研究中心l 主办单位江苏省溧阳高新技术产业开发区管理委员会天目湖先进储能技术研究院江苏省储能行业协会中国汽车动力电池产业创新联盟固态电池分会北京清洁能源前沿研究中心江苏省储能材料与器件产业技术创新战略联盟 l 赞助单位赛默飞世尔科技(中国)有限公司溧阳储慧智能软件科技有限公司上海微纳国际贸易有限公司林德(中国)投资有限公司康模数尔软件技术(上海)有限公司牛津仪器科技(上海)有限公司上海交通大学绍兴新能源与分子工程研究院广东光华科技股份有限公司深圳市科晶智达科技有限公司上海米开罗那机电技术有限公司天津三英精密仪器股份有限公司深圳市新威尔电子有限公司合肥科晶材料技术有限公司博亿(深圳)工业科技有限公司威格科技(苏州)股份有限公司北京并行科技股份有限公司苏州易拓联国际贸易有限公司天美仪拓实验室设备(上海)有限公司苏州越视精密仪器有限公司瑞士万通中国有限公司深圳市迪斯普设备有限公司徕卡显微系统(贸易)有限公司广东欧科空调制冷有限公司杭州蓝固新能源科技有限公司东莞市琅菱机械有限公司咸阳科源新材装备有限公司深圳市泰能新材料有限公司苏州鸿昱莱机电有限公司复纳科学仪器(上海)有限公司复阳固态储能科技(溧阳)有限公司荷兰IVIUM艾维电化学(天津德尚科技有限公司)上海荆谱若科技有限公司天目湖先进储能技术研究院中科海钠科技有限责任公司北京卫蓝新能源科技有限公司l 合作媒体environmental advances、储能科学与技术、电化学期刊、电源技术杂志、高低温特种电池、金属空气电池、锂电联盟会长、锂电新能源、锂想生活、连线新能源、纳米materials、能源学人、石墨时讯、无人机、新材料资讯、新能源情报局、新威、伊曼如歌、仪器信息网、中国颗粒学会 组织委员会名誉主席:陈立泉 执行主席:温兆银,李泓组织委员会主席:李泓委员(按姓名首字母排序):薄首行、别晓非、曹安民、曾伟国、陈立桅、崔光磊、郜明文、关敬党、金東規、李泓、李晶泽、刘敏、刘张波、陆浩、史冬梅、王建涛、王尊志、尉海军、吴凡、夏晖、徐吉静、许晓雄、阳如坤、杨全红、姚霞银、易昊昊、赵伟、周伟东报告日程 固态十大焦点问题圆桌讨论期间邀请资深专家进行解答1、全固态锂电池相对于液态锂离子电池,是否有足够的的不可替代的优势,它的出现能否更好的解决安全性问题和里程焦虑?2、适合固态电池的电芯构型是什么?圆柱、软包和方壳?制造工艺选择叠片还是卷绕?制备极片选择干法还是湿法?3、有报道称,LG放弃全固态,这是否意味着全固态电池商业化短期内看不到希望?中国能否后发先至?4、原位固态化技术的意义和优势是什么?其主要难点和挑战在哪?5、为克服锂资源瓶颈,发展固态钠离子电池是否可行?固态钠离子电池相比于固态锂离子电池,可能有哪些优势和不足?6、硫化物全固态电池量产必须引入哪些新的制备技术和装备,大规模制造有哪些挑战?制造成本是否可以接受?7、目前硫化物全固态电池能量密度最高达到什么水平?循环性能达到什么水平,室温倍率特性如何?关键性能指标距离动力电池应用需求还有多大距离?8、固态电池技术在大规模储能市场的应用前景如何?是否有必要开始布局?哪些材料体系需要重点布局?9、目前混合固液电池技术在能量密度、安全性、循环寿命方面达到了什么水平?是否存在技术指标的天花板,是否是全固态电池的过渡技术?10、固态锂硫电池具备高能量密度、低成本和解决多硫离子穿梭问题的可能,目前还有哪些技术影响其量产? 赞助单位 参会单位 报名参会和住宿预订01参会费用如申请参会请填写左方二维码*注:1、参会费用包含:论坛注册费、餐费(含晚宴)、茶歇、资料费等,不包含酒店住宿费用。2、由于酒店餐饮容纳人员有限,超出部分用餐自理,敬请谅解。02缴费付款方式:银行转账公司名称:溧阳深水科技咨询有限公司地 址:江苏省溧阳市昆仑街道上上路87号(江苏中关村创智园1号楼)电 话:0519-87300136开 户 行:建设银行溧阳燕山路支行账 号:32050162634800000124付款请注明:“固态电池+姓名”,并将付款凭证保留,便于报到时查验。缴费成功后,请保持手机畅通,会务组会尽快与您联系,感谢您的支持!03住宿会务组在天目湖豪生大酒店以优惠价格为本次会议联系了一定数量的房间,参会人员可享受会议优惠价,鉴于会议规模,房间数量有限,先到先得。请各位嘉宾及时与工作人员联系确认,以免错过优惠价,费用自理。 会议联系人会务组邮箱ties-conference@aesit.com.cn联系电话史女士:18115066088(参展联系人)周先生:18151976268(参展联系人)邢女士:18961291736(参会、发票、住宿对接人)
  • 飞纳电镜将出席 2018 压铸、挤压铸造、半固态加工年会
    2018年(第九届)中国压铸、挤压铸造、半固态加工年会继续围绕“压铸、挤压铸造、半固态加工”为学术主题。本次年会,是继2001年在山东烟台、2003年在广东深圳、2005年在浙江宁波、2007年在重庆、2009年在广东深圳、2012年在苏州、2014年在广州、2016年在江苏南通之后举行的第九次中国压铸、挤压铸造、半固态加工学术年会,是一次高水平的学术交流和技术交流会议,也将是对近年来中国在压铸、挤压铸造和半固态加工等方面科技成果的一次大检阅。飞纳电镜期待与参会人员就扫描电镜在压铸、挤压铸造、半固态加工的应用进行详细讨论。诚挚邀请参会人员莅临飞纳电镜展位参观指导。会议时间:2018 年 11 月 23 日 - 26 日会议地点:广东珠海德翰大酒店会议主题铝、镁、钛、锌、铜等合金及复合材料;压铸、低压铸造、挤压铸造、差压铸造、半固态加工工艺;压铸机、低压铸造机、挤压铸造机、差压铸造机、半固态加工设备;模具;涂料、脱模剂;熔炼、精炼;CAD/CAM/CAE;数值模拟;检测及过程控制;市场与管理;金属微连接成形;结构强度轻合金的开发、成形与应用。飞纳台式扫描电镜在金属领域的应用一、金相样品背散射成像分析飞纳电镜背散射探头成像可以显示出材料的成分衬度,而背散射探头属于被动信号采集,对灯丝亮度有着极高的要求。飞纳电镜采用高亮度 CeB6 灯丝或肖特基场发射电子源,使其背散射成像可以反映更多材料信息,同时也保证优异的二次电子形貌像。图1. 为金相样品的背散射成像。沿着箭头方向从内到外可以看到 4 种不同的成分衬度,且分界线非常明显。代表这 4 个位置不同种类元素的含量各不相同,并且沿着箭头方向,重元素占比越来越低。二、污染、夹杂等缺陷能谱分析压铸工件由于原材料、脱模剂、工艺控制等原因,往往存在污点、霉斑或夹渣等缺陷。在进行缺陷分析时,需要通过能谱测定成分种类,进而判定缺陷产生的原因,为工艺调整提供指导。得益于良好的灯丝亮度、超薄氮化硅窗口和大面积能谱活性面积,飞纳电镜在能谱分析中有着出色表现。通过能谱面扫可以获取材料元素的分布情况,如图 2 所示。三、失效工件的分析在失效分析中,背散射成像与二次电子成像各有优势:背散射成像可以看到不同的成分衬度,二次电子成像在刻画表面形貌起伏时更具立体感,细节更丰富。结合两种成像模式,可以更准确的反映出材料的结构特征、杂质种类和失效机理。 铸件中析出物背散射电子图像和二次电子图像 断口背散射电子图像和二次电子图像四、飞纳电镜全景拼图飞纳电镜大样品室卓越版 Phenom XL,有较大的仓室空间,方便观察大件样品。同时配有全景拼图功能,可以得到极大视野的扫描电镜图像,大小随心,一览无余。 五、高效、便捷、稳定飞纳电镜全自动操作、15秒快速抽真空、不喷金观看绝缘体、2-3年更换灯丝等特点,无需防震环境,可放置在任意楼层,能谱无外接部件,无需液氮冷却。高效、便捷、稳定的优势,帮助用户在保证检测质量的前提下,大幅提升工作效率。目前,飞纳电镜已入驻多家高校、研究所和企业,助力金属领域的研究与开发。
  • 肖向前:锂金属固态电池或是锂电终极目标
    p   “未来五年,锂电池行业将迎来大发展,或能持续十年的好光景。而以三元主导,金属固态电池将获得进一步发展。”知名锂电材料及产业化专家肖向前日前表示。3月30-31日, “2018中国新能源汽车动力电池先进技术高峰论坛”在上海举办 在活动间隙,肖向前接受了记者的采访,深入分析了未来锂电材料及新能源行业的发展方向。 br/ /p p   近几年,全球新能源汽车产业取得爆发性增长。我国新能源汽车产业受政策扶持,2017年销量高达77.7万辆。受益于电动汽车爆发式发展,动力类电池需求增长速度远超过3C数码类和储能类电池,未来市场空间巨大。预计2020年,中国动力锂电池产业规模有望突破1600亿元,可以说中国锂电市场已经提前步入动力电池驱动时代。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201804/insimg/774ef100-d291-4476-98ab-c214a8cfe4db.jpg" title=" 02083047965748.jpg" / /p p style=" text-align: center "   锂电材料及产业化专家肖向前 /p p   肖向前深耕新能源领域20年,现为青岛乾运高科新材料股份有限公司高管。当回顾锂电池行业的发展,肖向前感叹这几年的进步之快,可以用“惊人”“飞速”来形容。 /p p   1972年,M.Stanley Whittingham等人联合研发锂离子电池,然而在30年左右的时间里都处于实验室阶段,由于技术和成本等因素,无法实现产业化和商业化。一直以来,动力电池还是由铅酸电池主导,随着电子产品的发展,固态电池或胶体电池有了长足的进步,3C行业主要用镍氢电池,但其能量密度受制于材料本身的局限性,成本无法有效大幅降低,循环次数及“记忆性”使其寿命大大受限,环保等一系列问题决定了这只能是阶段性使用,必须开拓新的方向。 /p p   进入21世纪,经历长期的摸索,业内逐渐确立了锂离子电池的发展方向,但在具体方向上还没有确立,仍处于摸索状态。“因当时的技术原因,主要用钴酸锂做正极材料,但钴酸锂价格昂贵、有很大的毒性、环境污染大、循环性能差,也只能暂时用于3C电池,手机和笔记本电脑及其它便携式电子设备的电池多是钴酸锂作为正极材料制备的。” 肖向前介绍说,“新能源汽车及储能行业使用量较大,远远大于3C行业,钴酸锂用钴量大,而钴的有限性也难以支撑。” /p p   随着锂电池大方向基本明确,空间巨大,只是具体金属配比方向上需要技术探索。为此,我国在2004-2006年出现了第一波发展热潮,就像当初光伏行业一样的热潮,但它还算健康,并非简单盲目。以比亚迪为代表的公司大力投入,当时单是比亚迪就宣布投入50亿元进行磷酸铁锂的研发。国际上,日本三井、松下,韩国三星领先,国内同它们差距两年左右。 /p p   “因投资有过热之嫌而广为业内诟病,但投资极大地促进了技术进步,使中国成为锂电行业主要国家。同时,技术进步、国家政策、国内市场、潜在需求等决定了行业相对健康,不会走光伏行业的老路。”肖向前认为,随后行业尽管进入整合期,但技术进步没有停下脚步,磷酸铁锂、锰酸锂的逐渐成熟,推动了行业的发展。2010年前后,业内逐渐认识到三元和锰酸锂将是具有前景的锂电池正极材料。经历两轮整合后,2015年国家公布新能源汽车发展政策,补贴力度较大,行业迎来大发展机会。 /p p   肖向前表示,三元方向明确,同时伴随着技术的快速进步,近年来电池的成本平均以15-20%的速度下降,很快将达到不用补贴电动车也有竞争力的时代。三元是个广义的概念,目前国内主流的523将过度到622,当然622也是个过度,最后将升级到811。高镊三元NCA镍钴铝酸锂、NCM镍钴锰酸锂等实验室技术续航里程可达500公里,特斯拉宣布近900公里,5V锰酸锂也是正极材料的一大突破,但配套技术还需要突破,如高端电解液、电芯等。 /p p   在肖向前看来,现在国内和国外的差距主要在纯度上,在成品率上,所以做出的高端电池价格不占优势。行业技术进步之快,每年都有明显的进步,甚至按季度计,结合材料易得、安全性、低成本、比容量、便携性、使用方向等需求,未来必将是依需求不同的百花齐放式发展。而负极材料也将发生大的变化,金属固态锂电池将可能是非常有潜力的方向。“当前磷酸铁锂、三元等锂离子电池在放电过程中,电芯温度逐渐上升,绝对的安全性难以通过电池自身解决,金属锂固态电池是锂电的终极目标。” /p p   “行业的未来必将更加成熟,前景更加光明,能源将发生革命性变化,可再生、分布式、储能系统、智能化将形成全新的绿色能源生态循环系统。”肖向前判断说。 /p
  • 科学家提出“固态溶剂法”制备混合基质膜
    南京工业大学教授金万勤团队在分离膜领域取得新进展,提出“固态溶剂法”制备出超薄超高掺杂量的混合基质膜。9月22日,相关研究成果在线发表在《科学》上。  据介绍,膜技术具有分离能耗低等优势,但其发展普遍受限于渗透性和选择性的制约关系,将高性能无机填料掺杂在聚合物中制备混合基质膜,有望突破这一瓶颈,成为近年来国际研究前沿。然而,面临填料团聚和界面缺陷的重大挑战,混合基质膜仍未大规模应用。金万勤团队是国际上较早开展混合基质膜研究的团队之一,长期以来一直致力于解决这两大难题。  “我们提出将聚合物作为固态溶剂,溶解填料的前驱体并将其涂覆在多孔载体表面形成超薄膜层,而后将聚合物中的前驱体原位转化成填料。”论文第一作者、南京工业大学博士陈桂宁介绍,区别于传统的“合成填料—分散填料—填料与聚合物混合”制备混合基质膜的复杂工艺,该方法仅需在聚合物中溶解高含量前驱体,即可实现高含量填料的均匀超薄化掺杂,同时以填料为主体相的新型混合基质膜结构有利于填料之间形成贯穿孔道,为分子提供超快传输通道。  实验表明,“固态溶剂法”制备的混合基质膜厚度仅为50纳米,填料掺杂量高达80%以上,实现了膜渗透性和选择性数量级的提升。基于超薄膜层和填充的贯穿筛分孔道,该混合基质膜表现出类无机膜(纯填充相)的优异分离性能,氢气/二氧化碳分离性能高出现有聚合物膜和混合基质膜1~2个数量级。  “‘固态溶剂法’主要依靠聚合物膜的加工制备技术,因此易于放大制备成超薄的平板型和中空纤维型混合基质膜。”论文的共同通讯作者、南京工业大学教授刘公平说,该方法适用于不同类型的填料和聚合物基质,表现出良好的规模化制备前景与膜材料普适性。  “研究首次从实验上证明了超薄超高掺杂混合基质膜的可行性,也为发展基于纳米材料的超薄分离膜及功能涂层提供了新思路和理论技术基础。”论文通讯作者金万勤介绍,该混合基质膜在碳捕集等过程极具应用潜力,有望助力我国双碳战略目标的实施。在国家重点研发项目的资助下,团队正在开展混合基质膜的放大制备与应用技术研究。
  • 从实验室到生产线:固态光源技术在生物成像与工业检测中的性能提升
    从实验室到生产线:固态光源技术在生物成像与工业检测中的性能提升生物医学成像和工业计量的照明系统规格通常集中在光谱、空间和时间的光输出特性上。Lumencor的技术支持总监Iain Johnson和我们分享了固态光源阵列——LED、发光管和激光器组合成的固态光引擎如何实现规格定制,以满足特定应用的照明要求。固态光引擎是一个集中控制的固态光源阵列,其输出合并到一个共同的光学传输系统中(图1)。光源的输出可以并行激活以产生白光(图2),或在需要分离的波长时,也可按顺序进行激活(图3、图4)。光源本身可以采用一种固态照明技术,即LED、光导管或半导体激光器,也可以对这些光源技术进行组合。这可以根据zui终用户的应用对亮度、角度分布和辐照度的要求进行定制。根据这一定义,光引擎输出的光谱分布可以通过加法组合,而这与传统的宽光谱照明设备(电弧放电和白炽灯)形成鲜明对比。传统的照明设备产生的光谱分布在物理上是不变的,只能通过选择性的阻挡和衰减来调整。从工程学的角度来看,固态光源的第二个主要优点是,它的输出可以在强度(图2、图4)和时间(图4、图5)方面进行精确控制。因此,光谱输出单元件的差异很小(图2),这使得光引擎应用于不同成像系统时,所获得的数据质量能保持一致。图1.固态光引擎及其输出光谱的概念图。四个固态光源的输出被合并入一个共同的光路,并通过光导耦合进入纤维及或者图像扫描仪。在实际操作中,光源可以是2-21个,具体数量取决于应用要求。光源可以是LED、光导管或半导体激光器其中的一种或组合。它们的输出可以经过滤波(F)以细化光谱。输出光的一部分会被分离出来,并导向参考光电二极管(rPD),以提供控制反馈。在大多数生物医学成像应用中,不需要持续照明,甚至在某些情况下,会起到反效果,影响实验数据。通常情况下,照明与相机曝光会同步进行。这里有两个重点:首先是光源间的切换速度,其次是脉冲间隔的复现性。相比和机械滤光轮耦合的白光照明器(约50ms的切换时间),光引擎可以做到小于1ms的光源间切换(图4),缩短了获取多色图像Z轴堆叠或者玻片扫描所需的时间。脉冲间的积分不变形(图5)是决定延时图像序列保真度的关键因素。每个脉冲的积分量化了在延时序列中每次曝光所需的照度。脉冲之间的照度差异越小,样品动态行为的敏感度就越能增加,这在图像帧到帧的变化间可以体现。图2.28台SOLA V-nIR光引擎(Lumencor, Inc., Beaverton OR)的光谱输出曲线叠加。光引擎的总光输出由光谱曲线所包围的区域来量化。所有28台光引擎的平均输出功率为4558mW,标准差(n=28)为91mW,相当于2%的方差系数(CV)。图3.SPECTRA光引擎(Lumencor, Inc., Beaverton OR)的光谱输出,包括LED、发光管或激光器。发光二极管和光导管的波长规格(nm)代表了中心波长(CWL)/半高全宽(FWHM),已经通过内置的滤光片来改进光源输出。功率(mW)是在光导(连接到显微镜或光学扫描仪)的远端测量得到的。集成三种不同类型的固态光源,可以在整个可见光和近红外波段内提供均匀的功率输出。图4.由TTL触发,AURA光引擎(Lumencor, Inc., Beaverton OR)交替输出485nm(约0.5ms宽)和560nm(约3ms宽)的脉冲(示波器记录)。图中显示了两条叠加的示波器轨迹,其中485nm的强度通过RS232串行命令从100%调整到55%,而560nm的强度保持不变。485nm和560nm的脉冲时间间隔为0.25ms。图5.模拟光电二极管(APD)检测来自一台5光源的AURA光引擎(Lumencor, Inc., Beaverton OR)发出的5ms光脉冲。图中展示了10个脉冲序列,代表了每次数据采集中记录的150个连续脉冲。计算了150个脉冲序列中每个脉冲的积分光输出。对于555/28 nm输出,150个脉冲的方差系数(CV)在555/28 nm脉冲串中为0.23%,在635/22 nm脉冲序列中为0.20%。其他三个源通道的CV值相似(0.15-0.25%)。除了光谱带宽(图3)以外,固态LED、光导管和激光器之间的主要区别在于其光输出的角度分布;LED和激光器之前的zui大区别如表1所示。对于宽场显微镜应用,LED光源配置为科勒照明产生的均匀照明,辐照度范围为1-100mW/mm2。然而,单分子定位显微镜(SMLM)需要更高的辐照度,通过链接到显微镜临界落射照明器(critical epilluminator)的CELESTA光引擎(Lumencor, Inc., Beaverton OR),可以在样品表明提供10^4mW/mm2的辐照度(图6)。临界照明的使用是由科勒照明在光学上的低效率所决定的,因为科勒照明并没有覆盖整个光源表面或者发射光的全部角度分布。在临界照明中,光源被直接成像到样品平面上,这种方法更为高效,但对光源输出中的任何空间不均匀性也更为敏感。临界落射照明器的作用是均匀化任何空间上的不均匀性,以产生与典型scmos相机传感器尺寸(~200mm2)相匹配的高辐照度照明场。Light SourcePower(mW)①light guide②Light Guide Cross SectionArea(mm2)NA③Etendue (mm2 sr)④LED500Liquid light guideCircle,3mm dia7.070.302.00Laser800multimode fiberSquare, 0.4*0.4mm0.160.220.02表1. 光源比较①输出功率是在指定光导的远端测量的②使用光导将光源输出耦合到显微镜或光学扫描仪③光导的数值孔径④光通量积决定了光学检测系统有效利用光源输出的能力。当光源的光通量积与光学系统的光通量积紧密匹配时,可以获得zui佳性能。sr=球面弧度。 针对光驱动生物技术以及工业应用,优化光源的选择性需要全面考虑仪器的光谱、空间和时间要求,这些正是需要照明光源来支持的。通常一种技术尽可以满足其中的部分要求,所以zui佳策略即是混合多种技术来满足全部需求。复杂的光引擎可以提供这样一种集成的方法来混合光源,并克服任何给定技术的基本限制,例如,在荧光分析中,LED在500-600nm的光中由于臭名昭著的“绿色间隙”功率和亮度往往无法满足;或者相对于毫秒级的切换时间,任何弧光灯的开/关不稳定性;又或者广谱光源进行多路复用研究时,谱宽也带来了限制。如今各种固态光源各有优劣,只有仔细评估它们的优点与局限性,才能为光驱动生命和材料科学应用的广泛领域找到zui合适的照面解决方案。图6.使用CELESTA光引擎(Lumencor, Inc., Beaverton OR),通过一根直径800um的光纤耦合到安装在尼康Ti/Ti2显微镜的临界落射照明器上,并产生均匀的荧光玻璃成像。使用尼康60/1.4 NA Plan Apo物镜和Andor的 Zyla 5.5 (2560 x 2160 pixels) scmos相机进行图像捕捉。图表显示了相机沿着标记为红色的对角线所记录的灰度值。右上角的插图展示了使用尼康10X/0.3 NA Plan Apo物镜成像的同一样品。关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是光电产品专业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防、量子光学、生物显微、物联传感、激光制造等;可为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等服务。
  • 国产纳米级固态钠离子电池下线,瞭望2024中国固态电池发展
    随着全球能源转型和新能源汽车产业的快速发展,固态电池作为一种具有高能量密度、长寿命、高安全性的新型电池技术,已经成为未来电池领域的重要发展方向。我国政府高度重视固态电池产业的发展,积极推动技术创新和产业布局。就在今年年初,国产第一块大容量高能量密度的纳米固态钠离子电池中试产品成功下线,标志着我国固态电池技术取得了重要突破。 国产纳米级固态钠离子电池技术特点1、高能量密度国产纳米级固态钠离子电池采用了先进的纳米材料技术,使得电池具有较高的能量密度。相比传统的液态锂离子电池,固态钠离子电池的能量密度提升了30%以上,达到了250Wh/kg以上,甚至有望突破300Wh/kg。这意味着在相同体积或重量下,固态钠离子电池可以存储更多的电能,为新能源汽车提供更长的续航里程。 2、长寿命固态钠离子电池具有较长的循环寿命。由于采用固态电解质,电池内部不存在液态电解质易泄漏、腐蚀等问题,因此电池的寿命得到了显著提升。实验室测试结果表明,国产纳米级固态钠离子电池的循环寿命可达10000次以上,远高于传统液态锂离子电池的寿命。 3、高安全性固态钠离子电池采用固态电解质,具有较好的热稳定性和化学稳定性。在高温、过充、短路等极端条件下,固态电解质不易燃烧和爆炸,有效降低了电池的安全风险。此外,固态电解质还可以有效抑制锂枝晶的生长,降低了电池内部短路的风险,提高了电池的安全性。 4、低成本钠元素在地壳中的储量丰富,且分布广泛,成本低廉。相比锂元素,钠元素的提取和加工成本较低,有利于降低固态钠离子电池的生产成本。此外,固态钠离子电池的结构相对简单,无需使用大量的贵金属催化剂和隔膜材料,也有助于降低成本。 2024年中国固态电池产业发展趋势政策支持我国政府高度重视固态电池产业的发展,将其列为战略性新兴产业。近年来,国家层面出台了一系列政策文件,明确了固态电池产业的发展目标和重点任务。例如,《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》提出,到2025年,固态电池单体能量密度达到400Wh/kg以上,成本降至1元/Wh以下。这些政策文件的出台,为固态电池产业的发展提供了有力的政策支持。 技术创新我国固态电池技术取得了世界领先的成果。在材料研发、电池设计、制造工艺等方面,我国科研团队不断取得突破。例如,中科院宁波材料所研发的固态电解质材料,具有高离子导率和低界面阻抗的特点;清华大学研发的固态电池制备技术,实现了电池的高效、稳定生产。这些技术创新为固态电池产业的发展奠定了基础。 产业链布局随着固态电池技术的不断成熟,我国企业纷纷加大在固态电池领域的布局。目前,已有数十家企业进入固态电池产业链,涉及材料、设备、电池制造等环节。例如,宁德时代、比亚迪等知名企业纷纷投资固态电池项目,推动产业快速发展。此外,固态电池产业链的上下游企业也在加强合作,共同推动产业发展。 市场需求随着新能源汽车市场的持续扩大,对高性能电池的需求日益增长。固态电池作为一种具有高能量密度、长寿命、高安全性的新型电池,有望成为未来新能源汽车的主流动力电池。根据预测,到2025年,我国新能源汽车销量将达到700万辆,为固态电池市场提供了巨大的发展空间。 国产纳米级固态钠离子电池的成功下线,标志着我国固态电池技术取得了重要突破。在政策支持、技术创新、产业链布局和市场需求的推动下,我国固态电池产业有望在2024年实现快速发展。然而,固态电池产业仍面临诸多挑战,如材料性能提升、制造工艺优化、成本降低等。未来,我国应继续加大研发投入,推动固态电池技术走向成熟,为新能源汽车产业的可持续发展提供有力支撑。 电弛的解决方案2023年,武汉电弛新能源有限公司研发团队经过技术攻关,成功推出了DC IPT 2000/2000Pro 原位气体内压测定仪,为锂电池测试提供了全新的解决方案。该产品方案得到了行业内先进企业的认可,其具有以下优点: 直接穿刺,精准测量传统阿基米德法、理想气体方程或其他“间接法”形式,存在实验过程繁琐、测量误差大的问题。大道至简,DC IPT 2000/2000Pro 直接对锂电池内部气体及压力进行取样和测量。通过锂电池穿刺取样这种直接测量方法,可以快速获取真实、准确的数据,从而极大地提升检测质量效率。 气体采样,兼容并包“间接法”测量无法兼容的问题增加电池测试成本。为了解决这个问题,武汉电弛新能源研发团队设计一种全新的“锂电池气体采样接口(GSP)”,该接口“软硬兼容”——可同时测量软包电池、方形电池和圆柱电池等各类形态电池。便捷快速地评估电池安全性能。DC IPT 2000/2000Pro 测量方式不仅提高了测试效率,也降低了测试成本和风险。①高效便捷:用户无需在不同的测量设备之间切换或等待适配,测试效率高,降低人力时间成本。②数据准确:采用先进的测量技术和算法分析,确保数据的准确性和可靠性。③高重复性:标准化接口设计和测量流程,保证结果的可重复性和一致性,有利于比较分析。 网络接口,云端数据数据也是生产力,高效率的信息传递,对每块电池的质量状态做出快速预判。DC IPT 2000/2000Pro 预设网络接口,实现了数据联云上网,以及与其他测试设备或系统进行数据交互和共享。企业可构建一个完整的电池测试和管理系统,实现对电池测试数据的全面管理和分析,掌握质量情况。 多通道定制,高通量测试DC IPT 2000 /2000Pro 标准款为8通道设计,可定制设计更高通道数量,满足多场景测试需求。每个通道都采用了独立的测量电路,确保了测试的准确性和一致性。无论是大型企业还是研究机构,都可以根据自身的测试需求和规模,选择适合的通道数量和配置。
  • 德可納利推出邻苯二甲酸酯在聚乙烯固态塑料的标准物质
    美国SPEX-中国独家总代理德可纳利科技集团(TKI),推出邻苯二甲酸酯在聚乙烯固态塑料的标准物质,用於美國消費者和玩具安全改進法規,相关参数请参考卖场,欢迎来电询价选购。 电话:021-64665918 021-64665971 传真:021-51079676 联系人:王小姐 邮箱:info@tkichina.com 地址:襄阳南路500号巴黎时韵大厦2509室 邮编:200031 公司网站:www.tkichina.com www.spexcsp.com
  • 什么是固态电池 ——迎接国际新一轮动力电池技术竞争
    固态电池是一种使用固态电解质替代传统液态电解质的电池,其电解质可以是聚合物、氧化物、硫化物等多种材料。固态电池的结构主要包括正极、负极、电解质和隔膜四部分。与液态电池相比,固态电池具有更高的安全性、更大的能量密度和更长的寿命。来源:《中国固态电池行业研究报告》,前瞻产业研究院固态电池的工作原理与液态电池类似,都是通过正负极之间的离子传递来实现电荷的存储与释放。在充电过程中,正极释放电子,负极吸收电子,同时离子从正极向负极移动,嵌入负极材料中;在放电过程中,电子从负极流向正极,离子从负极向正极移动,释放出储存的能量。工作原理上,固态锂电池和传统的锂电池并无区别。两者最主要的区别在于固态电池电解质为固态,相当于锂离子迁移的场所转到了固态的电解质中。而随着正极材料的持续升级,固态电解质能够做出较好的适配,有利于提升电池系统的能量密度。另外,固态电解质的绝缘性使得其良好地将电池正极与负极阻隔,避免正负极接触产生短路的同时能充当隔膜的功能。固态电池的优势安全性:固态电池采用固态电解质,可以有效防止电池内部短路和漏液,降低热失控风险。同时,固态电解质的化学稳定性较好,不易燃烧,因此在高温、撞击等极端条件下,固态电池的安全性明显优于液态电池。能量密度:固态电池具有较高的能量密度,一方面是因为固态电解质可以承受更高的电化学窗口,使得电池可以使用更高电压的正极材料;另一方面,固态电池可以采用更薄、更轻的隔膜和集流体,减轻电池重量,提高能量密度。寿命:固态电池的寿命较长,一方面是因为固态电解质可以有效抑制电池内部副反应,降低自放电速率;另一方面,固态电池的充放电循环稳定性较好,可以承受更多的充放电次数。来源:《全固态电池技术的研究现状与展望》,许晓雄固态电池的挑战1、固态电解质材料研究目前,固态电解质材料的研究尚不充分,需要进一步优化和筛选具有良好离子导电性、机械强度和化学稳定性的材料。此外,固态电解质与电极材料的界面问题也需要解决,以提高电池的性能。2、制造成本固态电池的制造成本较高,主要原因是固态电解质和电极材料的制备工艺复杂,且生产规模较小。此外,固态电池的生产设备和技术也与传统液态电池有所不同,需要投入大量资金进行研发和产业化。3、充放电速率固态电池的充放电速率相对较慢,主要受限于固态电解质的离子导电性。提高充放电速率需要进一步优化固态电解质材料,以及开发新型电极材料和结构。固态电池的国际竞争势态美国在固态电池领域具有较强的研发实力,拥有多家知名企业和研究机构,如QuantumScape、Solid Power、Ionic Materials等。美国政府也高度重视固态电池技术,将其列为国家战略项目,投入大量资金支持相关研究。欧洲在固态电池领域同样具有较强的竞争力,拥有多家知名企业和研究机构,如德国的Varta、比利时的Solvay等。欧洲联盟也推出了“欧洲电池联盟”计划,旨在推动固态电池技术的发展和产业化。日本在固态电池领域具有领先地位,拥有全球最大的固态电池制造商丰田和全球领先的电池材料供应商村田制作所。日本政府和企业对固态电池技术的研究投入巨大,力求保持在该领域的竞争优势。韩国在固态电池领域同样具有较强实力,拥有全球领先的电池制造商LG化学和三星SDI。韩国政府和企业也在积极推动固态电池技术的发展,以应对全球动力电池市场的竞争。固态电池的发展对于我国新能源汽车产业具有十分重要意义。通过加强固态电池的研发和应用,不仅可以提升我国新能源汽车的核心竞争力,还可以推动我国在全球动力电池市场中的地位提升。因此,我国应加大对固态电池技术的研发力度,加强与国际先进企业的合作与交流,共同推动固态电池技术的快速发展。固态电池的主要研究课题尽管固态电池有着巨大的潜力和商业价值,但目前仍存在很多技术难点需要研究和攻克。尤其是固态电解质离子传输动力学、固/固界面物理和化学接触问题。这其中,对于固态电池的电解质/电极材料的电导率、内部产气/压力、膨胀行为的评估依然是对电池材料、电池性能、生产工艺等的重要研究手段。电弛的解决方案固态电池中的固体电解质和电极界面并不是完全稳定,仍会存在一定程度的副反应。因此,对于固态电池产气、内部压力、膨胀行为等的研究依然受到高度关注。武汉电弛新能源有限公司自主研发的原位产气量测试系统,原位气体内压测试系统、原位电池膨胀力测试系统,可对多种电池种类和电池形态的电池进行产气量、内压、膨胀行为的测试,包括碱金属离子电池(Li/Na/K)、多价离子电池(Zn/Ca/Mg/Al)、其他二次金属离子电池(金属-空气、金属-硫)、固态电池,以及单层极片、模型扣式电池、软包电池、方壳电池、圆柱电池、电芯模组。系统高度集成了温控、充放电、伺服控制、高精度传感器等模块,并提供企业级系统组网功能。同时,可为不同形态电池提供定制化夹具,开展不同测试模式的研究。为锂电池材料研发、工艺优化、充放电策略的分析研究提供了良好的技术支持。
  • 中科大科学家成功实现按需式读取的可集成固态量子存储器
    我校郭光灿院士团队在量子存储领域取得重要进展。该团队李传锋、周宗权研究组首次实现了按需式读取的可集成固态量子存储器。该成果12月28日发表在国际知名期刊《物理评论快报》上。量子存储器是构建大尺度量子网络的核心器件。基于量子存储器的量子中继或量子U盘可以有效地克服信道损耗,拓展量子网络的工作距离。李传锋、周宗权研究组长期致力于基于稀土掺杂晶体的固态量子存储器的实验研究。为了提升量子存储器的存储容量,满足规模化应用的需求,研究组近年来发展了激光直写技术,在稀土掺杂晶体上制备可集成量子存储器。所谓按需式读取是指光子写入存储器以后再根据需求决定读出的时间,它对实现量子网络中的同步操作等功能至关重要。然而目前国际上已有的可集成固态量子存储器都是基于简单的原子频率梳方案,其读出时间是在光子写入之前预先设定的,无法按需读取。为了实现按需式读取,研究组采用了一种改进的量子存储方案,即电场调制的原子频率梳方案。它通过引入两个电脉冲,利用斯塔克效应实时操控稀土离子的演化从而控制存储器的读出时间。研究组首先使用飞秒激光在掺铕硅酸钇晶体表面制备出面上光波导,然后在面上光波导的两侧加工两个面上电极,从而能以TTL兼容的5V电压实时操控存储过程,实现按需式读取。实验中光波导的插入损耗达到1 dB以下,这是目前可集成固态量子存储器的最优水平。最终,基于该自制器件研究组在国际上首次实现了按需式读取的可集成固态量子存储器,存储保真度达到99.3%±0.2%。该结果接近研究组2012年在块状晶体中创下的量子存储保真度的最高纪录(99.9%,PRL108, 190505),表明这种可集成量子存储器具有极高的可靠性。实验光路图和显微镜下集成量子存储器照片(右侧插图)该成果对大容量量子存储和构建量子网络均有重要意义。审稿人对该工作给予了高度评价:“The present experiment is a remarkable achievement as, in previous experiments with rare earth doped crystals with integrated design, only predetermined or delayed retrieval had been shown. (这个实验很重要,因为之前可集成固态量子存储的实验都局限于演示提前确定的读取时间。) ” “The work demonstrates a significant advancement in the field and is of broad interest to the scientific community.(这项工作是量子存储领域的一个重要进展,并将引起科学界的广泛兴趣。)”。文章的共同第一作者是中科院量子信息重点实验室的研究生刘超和朱天翔。该工作得到了科技部、国家自然科学基金委、安徽省以及中国科学院青年创新促进会的资助。论文链接:https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.125.260504
  • 便携式质谱及全固态ICP光源新仪器发布会
    仪器信息网讯,2009年11月27日下午,由中国计量科学院和清华大学、中国地质大学等单位研制的便携式质谱和全固态ICP光源新仪器发布会于BCEIA2009期间在北京展览馆A会议室成功召开,近100位相关部门领导、专家学者、仪器厂商代表和媒体记者参加了此次发布会。发布会由清华大学张新荣教授主持。 清华大学张新荣教授 便携式质谱   目前,质谱仪已经成为许多领域的必备分析仪器之一,在制药、生命科学、环境监测、食品安全、航天和军事技术等诸多热点领域发挥着越来越重要的作用。目前质谱仪大多体积庞大、价格昂贵且维护费用高,大范围推广使用有一定困难,特别是在制药和生物学领域。   由中国计量科学院和清华大学等单位共同研制开发的便携式质谱,小巧轻便,没有过多的耗材,可以在运动环境或恶劣气候环境下工作,不需外接电源,不需过多前处理,气、液、固态样品均可引入分析。此外,便携式质谱还可对未知样品进行鉴定和分析,实现快速痕量检测,能达到ppb级别的灵敏度。目前,便携式质谱已应用于环境样品分析、香精香料分析、农药残留和食品安全分析等领域,还可应用于突发事件、军事航天、有机物药物和有机毒物、公共安全等现场分析领域。 全固态ICP光源   目前ICP光源所用的射频电源正向全固态化、高稳定度、智能控制方向发展,提高ICP光源所用的射频光源的频率稳定度和功率稳定度、智能控制、轻便体积一直是ICP光源研制努力的方向。   由中国计量科学研究院和中国地质大学(武汉)共同开发的数字式高效全固态ICP光源为全数字化设计,其状态参数均可通过计算机采集、设置和控制 具有较高的工作效率、频率稳定性和功率稳定性 光源系统具有故障诊断功能、自动阻抗匹配功能和自动保护功能。目前该成果已申请1项发明专利和2项实用新型专利。 中国计量科学院黄泽健教授   中国计量科学院的黄泽健教授向大家介绍了便携式质谱的性能参数及构造特点。 清华大学分析中心林子青先生   清华大学分析中心的林子青先生重点介绍了低温等离子体离子源与便携式质谱仪联用的优势,以及常压便携式低温等离子体质谱仪的分析测试特性。 中国地质大学(武汉)机械与电子学院金星教授   中国地质大学(武汉)机械与电子学院的金星教授首先介绍了目前国内外ICP光源的研究现状,随后重点介绍了数字式高效全固态ICP光源的组成、设计思想、特点及相关研究结果。 中国科学院大连化学物理研究所的张玉奎院士   中国科学院大连化学物理研究所的张玉奎院士表示:便携式质谱及全固态ICP光源的成功研发,表明我国在分析仪器科学技术自主创新方面已经取得了重大进展,成果的发布代表科学仪器研制项目的成功,但通向产业化的道路仍很漫长,希望在领导和相关部门的支持下,更快实现产业化。 中国科技部财条司郑健博士   中国科技部财条司郑健博士首先代表科技部条财司吴学梯副司长向研发便携式质谱及全固态ICP光源的成功研发表示祝贺,之后郑健博士谈到:在有关领导和专家的支持与关注下,中国科学仪器硕果累累,自主创新能力已经达到一定高度,为“十二五”推动科学仪器自主创新奠定了基础。 国家质量监督检验检疫总局姚泽华副处长   国家质量监督检验检疫总局姚泽华副处长谈到:国家质量监督检验检疫总局非常关注科学仪器国产化、专用仪器的开发及方法的研究。他非常高兴地看到目前国产仪器取得的成就,希望在相关部门领导的关怀下,研发单位和相关企业一起努力,共同推进国产科学仪器的产业化进程。 清华大学精仪系分析主任王晓浩教授   清华大学精仪系分析主任王晓浩教授首先代表金国藩院士感谢科技部等相关部门多年来的支持,并希望便携式质谱仪在技术上能有所突破,能够更快更早地进入市场,期待和中国计量科学院能在相关领域有更深入更广泛的合作。 中国计量科学研究院化学所李红梅所长   中国计量科学研究院化学所李红梅所长表示:在科技部、应用领域专家和其他企业的关注下,研发项目取得了阶段性的成功,并希望在今后产业化发展的道路上,能够得到更广泛的支持和鼓励。同时,李所长代表研发团队作出承诺:再接再砺,在分析仪器领域做出自己应有的贡献。 国家标准化管理委员会副主任方向研究员   国家标准化管理委员会副主任方向研究员发言:便携式质谱及全固态ICP光源是“十五”和“十一五”成果的延续。这些技术是属于国家的,也是属于大家的,选择在BCEIA2009这种技术氛围的环境下举行发布会,是希望业内同仁共同努力,将成果转换成产品,推进新成果的产业化进程。 专家观看仪器现场演示 发布会现场
  • 日立应用|固态电池电极的原位观察
    液态锂电池是目前新能源领域最主要的能源解决方案,但是不论是磷酸铁锂还是三元材料都很难突破350Wh/kg的能量密度,在提高能量密度的同时还伴随着很多安全隐患。而固态电池与传统锂电池最大的区别在于电解质,它使用固体电解质代替了电解液和隔膜。 传统锂电池(左)和固态电池(右)结构固态电池的优点1、固态电解质大大降低热失控风险;2、固态电池电化学窗口更高,可以匹配高能的电极,大幅提高理论能量密度;3、固态电池可以简化封装,缩减电池重量,提高体积能量密度。固态电池现阶段的发展障碍1、大部分固态电解质电导率较低,快充性能不佳;2、循环过程中物理接触变差,影响使用寿命;3、制备工艺复杂。而固态电池电极之间、电极与电解质之间的形貌和结构对于电池整体的性能和安全性有重要的影响,也是研究固态电池性能的关键。目前,日本在固态电池领域的研究相对领先,其中以氧化物、硫化物路线为主。本文中我们利用日立扫描电镜、离子研磨仪、真空转移系统和原位样品台等设备,对固态电池在充放电过程中电极之间的形貌和结构变化进行了观察。固态电池正极中含有金属锂,在空气状态下容易发生反应,因此我们需要对整个制样和观察过程隔绝空气。日立独特的真空转移系统可以将样品在手套箱、电子显微镜、离子研磨仪以及原子力显微镜之间隔绝空气转移,从而避免了样品在转移过程中的氧化。 日立真空转移系统由于固态电池的电极界面需要通过切割才可以观察到,本文采用日立的离子研磨仪(IM4000Plus)对整个电池进行无损切割,从而获得电池电极的界面。离子研磨仪采用Ar离子加工,可以大大减少加工损伤,同时加工过程是在真空下完成的,配合真空转移系统可以将样品转移到扫描电镜中观察。离子研磨截面加工过程和日立离子研磨仪IM4000Plus为了实现通电状态下的原位观察,我们采用了可以原位通电的样品台,且此样品台可以配合真空转移系统工作,可以保证样品从离子研磨仪切割完后隔绝空气转移到原位样品台上,再通过扫描电镜的交换仓转移至样品仓观察。 原位真空样品台本次观察的固态电池由NCA(Ni-Co-Al)正极、硫化物固态电解质和铟对极组成,分别对电极施加不同的电压和时间,观察电极界面的变化。从下图(a)可见,在施加3.1V电压时,固态电极和铟对极之间有一层In-Li合金层;从(b)图可见在施加3.5V电压60min后合金层向In层扩散(箭头所示);从(c)图可见在施加3.7V电压110min后,Li的扩散更加明显。由此可见,在高电压或者长时间通电下In-Li合金层会逐渐变宽,Li向In层逐渐扩散。整个过程都是通过日立高端冷场电镜Regulus8230在低电压下观察实现的。Regulus8230可以在低电压下获得背散射电子图像,看到In-Li合金层与电极之间的成分衬度,从而判断Li是否扩散。 固态电池截面原位观察(a)电压3.1V(b)电压3.5V,60min(c)电压3.7V,110minSEM型号:Regulus8230,加速电压:1.5kV,放大倍率:1,000x,信号:HABSE日立为固态电池的原位观察提供了离子研磨仪、真空转移系统、原位样品台和扫描电镜一整套方案,可以满足新能源客户对锂电池形貌和结构的研究。参考文献:Long, Lizhen. et al. Polymer Electrolytes for Lithium Polymer Batteries. Journal of Materials Chemistry A. 26 (2016): 138-169.Zhu, Gaolong, et al. Fast Charging Lithium Batteries: Recent Progress and Future Prospects. Small 2019, 1805389-1805402.公司介绍:日立科学仪器(北京)有限公司是世界500强日立集团旗下日立高新技术有限公司在北京设立的全资子公司。本公司秉承日立集团的使命、价值观和愿景,始终追寻“简化客户的高科技工艺”的企业理念,通过与客户的协同创新,积极为教育、科研、工业等领域的客户需求提供专业和优质的解决方案。 我们的主要产品包括:各类电子显微镜、原子力显微镜等表面科学仪器和前处理设备,以及各类色谱、光谱、电化学等分析仪器。为了更好地服务于中国广大的日立客户,公司目前在北京、上海、广州、西安、成都、武汉、沈阳等十几个主要城市设立有分公司、办事处或联络处等分支机构,直接为客户提供快速便捷的、专业优质的各类相关技术咨询、应用支持和售后技术服务,从而协助我们的客户实现其目标,共创美好未来。
  • Gamry电化学公司参加第十八届全国固态离子学学术会议 暨国际电化学储能技术论坛
    第18届全国固态离子学学术会议于2016年11月3日~11月7日在广西壮族自治区桂林市举行。此次会议由中国硅酸盐学会固态离子学分会主办,广西师范大学承办。这是中国固态离子界学者的一次盛会,反映了我国在固态离子学领域基础研究和应用研究方面的最新进展与成果,探讨相关学科的最新发展趋势。内容包括固态离子材料及器件的最新成果,涵盖储能材料与器件、电化学传感器等研究领域。 美国Gamry电化学仪器公司和其合作伙伴广州普凡科学仪器有限公司作为本次会议的主要赞助商参加了本次会议,与参会代表就新型储能电池技术、能源材料与技术、离子导体及传感器体系中的离子输运等方面的新技术和新进展展开了广泛的讨论。美国Gamry电化学仪器公司目前在上海设有技术支持总部。 在本次会议上,Gamry向各位电化学储能技术方面的同行展示了适用于能源领域使用的多通道电化学工作站系统。Gamry通过引进接口电源集线器(IPH)改变了关于多通道恒电位仪的传统思维。IPH将台单独仪器,甚至是不同型号的仪器组合起来。每台仪器可单独使用也可作为一个整体来控制,这样既灵活方便,又降低了传统插板式多通道电化学工作站的固有高本体噪声。 此外,Gamry新推出Interface 5000系列电化学工作站也受到了广大与会人员的关注。Interface 5000系列电化学工作站具有测试电流大,抗噪声性能好等特点,最大电流达到5A,更适合于功率略大的能量转换体系测试使用。 Gamry也推出21电极的大电流工作站Reference 3000 AE, 多台联用可以扩展进行100A以上的电池测试需求,同时又保持低阻抗微欧数量级的准确测量。为了更好表征能源系统的电化学过程, GAMRY也提供系列旋转圆盘电极系统,石英晶体微天平系统,能源测试系统,温控系统和电化学动力学解析软件DigiElch软件。刚瑞(上海)商务信息咨询有限公司上海市杨浦区逸仙路25号同济晶度310室 200437电话: 021-65686006 传真:021-65688389微信公众号:Gamry电化学
  • Montana用户中国科学技术大学量子信息重点实验室实现了量子点发射的多模式固态量子存储
    中国科学技术大学量子信息重点实验室利用Montana Instruments低温光学恒温器实现了量子点发射的确定性单光子的多模式固态量子存储。该成果在国际上次实现量子点与固态量子存储器两种不同固态系统之间的对接,并且实现了100个时间模式的多模式量子存储,模式数创造高水平,为量子中继和全固态量子网络的实现打下坚实的基础。研究成果发表在10月15日的《自然通讯》上。 文章的共同作者为唐建顺博士(量子点)和周宗权博士(固态存储)都是Montana Instruments 低温光学恒温器用户。文章作者与Montana低温光学恒温器合影 纠缠分发是构建量子网络的核心技术。由于信道中不可避免的传输损耗,目前在信道中直接进行纠缠分发只能达到百公里量,要想实现长程的纠缠分发则需要基于单光子量子存储和两光子Bell基测量的量子中继技术。目前已经实验验证的量子存储或量子中继方案都是基于概率性光源的存储,这类方案的长程纠缠分发时间预计将在分钟量以上。Experimental set-up 审稿人对该成果给予了高度评价:“(连接)纯固态量子光源和固态量子存储器对该领域具有显著的贡献(….pure solid-state quantum emitter and solid-state quantum memory a significant contribution to the field)”;“该工作朝着(量子中继的)正确的方向迈出了重要的一步(….this work takes an important step in the right direction)”。 相关产品Montana超精细低温光学恒温器:http://www.qd-china.com/products2.aspx?id=280 关于Quantum Design Quantum Design是的科研设备制造商和仪器分销商,于1982年创建于美国加州圣迭戈。公司生产的 SQUID 磁学测量系统 (MPMS) 和材料综合物理性质测量系统 (PPMS) 已经成为公认的测量平台,广泛的分布于上几乎所有材料、物理、化学、纳米等研究领域的实验室。2007年,Quantum Design并购了欧洲大的仪器分销商LOT公司,现已成为著名的科学仪器领域的跨国公司。目前公司拥有分布于英国、美国、法国、德国、巴西、印度,日本和中国等地区的数十个分公司和办事处,业务遍及全球一百多个和地区。中国地区是Quantum Design公司活跃的市场,公司在北京、上海和广州设有分公司或办事处。几十年来,公司与中国的科研和教育领域的合作有成效,为中国科研的进步提供了先进的设备以及高质量的服务。
  • 新品上市 | 固态发酵食醋中对羟基苯甲酸酯类色谱检测预处理方法包
    对羟基苯甲酸酯类作为食品防腐剂被广泛应用在各类食品中,其中对羟基苯甲酸甲酯(MP)、对羟基苯甲酸乙酯(EP)、对羟基苯甲酸丙酯(PP)和对羟基苯甲酸丁酯(BP)一直是国家食品安全检测抽查的重点项目,并且MP和EP在酱油和醋中的zui大添加限量(以对羟基苯甲酸计)均为250mg/kg。国标中预处理技术存在的问题现行的《食品安全国家标准 食品中对羟基苯甲酸酯类的测定》(GB 5009.31-2016)中,针对气相色谱法检测的样品预处理技术主要是多次液液萃取+液液洗涤的技术,该方法操作繁琐、检测耗时长、有机溶剂消耗量大(其中包括消耗大量的易制毒化学试剂),且回收率较低、稳定性差,另外净化效果也不佳,往往存在着干扰检测的杂质成分。月旭科技针对固态发酵食醋这种复杂基质食品,开发出了固态发酵食醋中对羟基苯甲酸酯类色谱检测预处理专用方法包,这个方法包所采用的双柱SPE法可实现高效、稳定可靠地从各种复杂基质的固态发酵食醋中提取、分离和净化4种对羟基苯甲酸酯类(对羟基苯甲酸甲酯、乙酯、丙酯和丁酯),大幅度减少对色谱柱及色谱管路污染、甚至堵塞情况,可以很好地保护色谱系统。提取液:从食醋样品中提取对羟基苯甲酸酯类;提取吸附剂:吸附食醋样品中的大颗粒杂质;萃取液:使对羟基苯甲酸酯类提取液中的杂质沉淀分离;萃取管:管中的吸附剂可吸附萃取时沉淀的杂质;净化专用SPE柱(双柱):吸附食醋中不同种类的色素;SPE淋洗液:将被SPE柱吸附的杂质淋洗出来;SPE洗脱液:将被SPE柱吸附的目标物洗脱下来。主要操作流程1)食醋样品称量:准确称取5g食醋样品;2)分离提取:使用“提取液”和“提取吸附剂”,振荡分离提取;3)萃取:取试样提取上清液进行萃取,使用“萃取管”和“萃取液”,类似于QuEChERS的操作;4)净化:使用双柱串联的“净化专用SPE柱”,上样用“SPE淋洗液”和“SPE洗脱液”进行SPE操作,洗脱液收集后旋蒸蒸干;5)残留样品用溶剂复溶,过滤后上色谱检测。1) 气相色谱柱分析柱:WM-5色谱柱,柱长30m,内径0.32mm,膜厚0.25μm,月旭科技(货号:03902-32001);2)进样口:温度260℃,分流比1:10,进样量1μL;3)升温程序:4)检测器:氢火焰离子化检测器(FID),温度:280 ℃;5)载气:氮气,纯度≥99.999 %,流速2.0mL/min;6)检测色谱图:1) 液相色谱柱分析柱:Ultimate® XB-C18色谱柱,4.6mm×250mm,5μm,月旭科技(货号:00201-31043);保护柱:Ultimate® XB-C18,4.6mm×10mm,5μm,月旭科技(货号:00808-04001)(配不锈钢保护柱柱套,月旭科技,货号:00808-01101);2)流动相:A相:含1%乙酸的40%乙腈水溶液;B相:含1%乙酸的乙腈;3)梯度洗脱程序:4) 流速:1.0mL/min;5) 检测波长:260nm;6) 柱温:35℃;7) 进样体积:1~20μL(视目标物浓度而定)。8) 检测色谱图:
  • 国内首个拥有自主知识产权固态纳米孔基因检测仪工程样机苏州问世
    11月21日,苏州丽纳芯生物科技有限公司第四代固态纳米孔基因检测仪工程样机发布会在花桥国际创新港举行。据悉,这是国内首个拥有自主知识产权固态纳米孔基因检测仪样机,作为生命科学研究工具及精准医疗进步的基石。丽纳芯首席技术官朱博士讲解新一代检测仪随着半导体工艺技术的飞速发展, 小型化、高速度、大通量的固态纳米孔基因检测芯片的制作已经实现,并使得检测芯片的大规模生产成为可能。近年来在业内被充分公认,低成本、规模化是固态纳米孔测序仪领域未来的发展方向,丽纳芯作为苏州昆山高科技领军人才科技公司,拥有纳米孔芯片的核心工艺、生产技术。据悉,丽纳芯作为中国首个固态纳米孔基因检测仪开创者,在2022年12月发布了国内首个自主研发第四代固态纳米孔基因检测Lsmart-SP1原理样机。2023年3月发布了搭载Lsmart-SP1专有纳米孔芯片 Cell-231 以及配套试剂,研制了第二代Cell -241芯片,作为生命科学研究工具已应用到动物、植物、微生物、环境、人类以及临床等研究中。日前发布的Lsmart-SP1工程样机所对应的目标产品是一款Ipad 大小手持式纳米孔基因检测仪,无需扩增,便可以直接读取结果出具报告,将其应用于生命科学研究工具包括动物、植物、微生物、环境、人类、临床等研究以及临床医学包括肿瘤早筛、伴随诊断、病原微生物检测、疾病预后分析、基因测序等。一经商业化,可打破基因测序仪被国外垄断的局面,成为我国第一台高通量、高集成可广泛应用于生命科学研究及临床医学的固态纳米孔基因检测仪。丽纳芯CEO谭博士表示:“丽纳芯开创了中国固态纳米孔基因检测高通量、集成化、低成本、小型化、移动式、超快速、检测灵敏性代入‘单分子识别’时代。丽纳芯作为国内第一个固态纳米孔基因检测商业化敢为人先的团队,还有很长的路要走。固态纳米孔基因检测仪首先作为生命科学研究的工具,在动物、微生物、植物、环境、人类、临床研究等发挥着高精尖的作用,其次在临床医疗领域包括有精准预防、早期筛查、精准诊断、癌症早筛、病原微生物快速检测,临检快速报告等发挥巨大优势。”在发布会上,丽纳芯首席技术官朱博士对新一代检测仪工程样机的原理、系统构成、检测过程以及检测数据进行了讲解和展示,丽纳芯也共享阶段性数据。该样机能够以“基于电压反馈控制”方式,自动化地完成检测全过程。从现场演示情况来看,整个过程除加入待测样本之外,无需其他人工操作,具有非常高的自动化程度。中国乃至全球,生命经济成为新的经济增长引擎,而生命经济的核心就是基因测序技术,国家级人群基因组学研究是精准医学的基石,直接影响到一个国家在生物医药领域的核心竞争力。第一个人类的基因组,从1990年到2003年,由2000名科学家历时13年,花费38亿美金才完成,图谱中包含了人类染色体的近30亿个碱基对的核苷酸序列,由于高度重复的DNA块组成,当时技术的局限,这份图谱仍留下了约8%的空白区,这部分的测序难度非常大。1975年至今,基因测序技术已经发展到第四代,测序时间从13年缩短到5小时,测序金额从38亿美金降低到1000元人民币,自国际人类基因组计划之后,各国纷纷推出国家级大规模人群基因组测序项目。以英国为例,2012年12月,英国启动10万人基因组计划,历时5年半的时间才完成7万多例全基因组测序。谭博士表示:“二代每台每天能完成60例个人全基因组测序,未来实现国家级大规模人群基因组测序,只需数百元、几小时、高集成、高通量即可完成人类全基因组测序应该不是梦想”。据了解,丽纳芯制定了三步走战略规划,第一步在已推出样机的框架基础上,研发团队进一步的优化开孔电流噪声,电流稳定性,数据分析算法,流体芯片开孔率等问题,将用一年左右的时间,即在2024年7月左右,推出面向生命科学研究市场的国内首款固态纳米孔基因检测仪产品。在此基础之上,再用两1-2年左右的时间,推出面向临床医学市场的高通量、高集成的检测仪,立足于清晰的技术路线,经过后续优化,仪器最终检测准确率可达到99%以上。突破将人类全基因组测序成本降低至百元人民币左右,数小时内完成大规模检测全过程的目标。
  • 中科院太赫兹固态技术重点实验室揭牌
    中国科学院太赫兹固态技术重点实验室揭牌仪式暨首届学术委员会第一次会议于3月28日在中科院上海微系统与信息技术研究所召开。中科院计划财务局和高技术研究与发展局领导、实验室依托单位领导、学术委员会成员以及实验室成员等参加了本次会议。   揭幕仪式上,中科院上海微系统所所长王曦院士代表依托单位对参会领导和专家的到来表示热烈的欢迎。高技术局综合规划处处长于英杰宣读了重点实验室主任和副主任、实验室学术委员会主任、副主任以及学术委员会成员名单。计划财务局局长孔力对中科院太赫兹固态技术重点实验室的成立表示祝贺,并与王曦共同为实验室揭牌。   学术委员会主任封松林研究员主持了学术委员会。实验室主任曹俊诚研究员做了实验室工作进展和发展规划报告,李凌云博士和伍滨和博士分别做了题为“太赫兹电子学器件与成像系统研究”和“太赫兹量子级联激光器物理与研制”的学术报告。与会领导和专家对实验室的发展目标、学科建设规划、拟开展的研究工作、人才队伍规划以及开放交流机制等提出了很多重要的建议,希望实验室紧密围绕国家中长期规划和中科院“创新2020”的战略部署,坚持面向国家战略需求和太赫兹科技发展前沿,发扬开拓创新的科学精神,争取“十二五”末期在太赫兹固态器件及其应用系统研究方面取得突破性进展,在太赫兹固态技术领域做出更有显示度的创新成果。   最后,孔力对实验室的发展方向和发展模式提出了具体建议和要求,希望实验室在未来的建设过程中能充分发挥自身优势,强化实验室运行与管理体制,担负起中科院乃至国家在太赫兹技术方面的发展重任,为我国太赫兹技术的发展做出重要贡献。
  • 科研人员提出孔径小于10纳米的固态纳米孔制备新方法
    近日,中国科学院近代物理研究所材料研究中心与俄罗斯杜布纳联合核子研究所合作,研发出一种孔径小于10纳米的固态纳米孔制备新技术。相关研究成果发表在《纳米快报》(Nano Letters)上。   高质量固态纳米孔的制备是DNA测序、纳流器件以及纳滤膜等应用的关键技术。当前,在无机薄膜材料中制备固态纳米孔的主流方法是聚焦离子/电子束刻蚀。该方法在制备过程中需实时反馈,更适合于单个纳米孔的制备。因此,探索孔径可调、孔密度可控和无需实时反馈的固态纳米孔快速制备技术具有重要的科学意义。   科研人员基于兰州重离子研究装置(HIRFL),利用快重离子作用于WO3纳米片材料,实现了直接“打孔”的制备方法。同时,科研人员利用分子动力学模拟对物理机理进行解释,发现重离子在材料中的沉积能量会引起材料局域瞬时熔融喷发,以及熔融相的粘度和表面张力大小是决定纳米孔形成的关键因素。   该方法通过改变重离子的电子能损调控孔径大小,改变重离子辐照注量调节孔密度,使得整个制孔过程一步完成,不涉及化学蚀刻,具有一定的普适性和应用潜力。   该工作为重离子束应用于固态纳米孔制备开辟了新途径,并为解释重离子在固体材料中潜径迹形成的微观机理提供了重要的理论依据。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金和中国科学院青年创新促进会等的支持。图:快重离子在WO3纳米片中直接形成纳米孔示例 图/徐丽君 翟鹏飞
  • 电镜表征新成就颠覆认知 全固态电池量产不是梦
    导语2020开年新气象,电镜科研新成就。困扰业界许久的锂枝晶生长机理问题取得重大突破,全固态电池距离量产迈进一大步。近日,燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室黄建宇教授、沈同德教授和唐永福副教授等人联合美国佐治亚理工学院朱廷教授、宾夕法尼亚大学张宿林教授,通过巧妙地设计实验过程,实时直观地记录了锂枝晶生长的微观机制,精准测定了其力学性能和力-电耦合特性。更难能可贵的是,该研究团队还提出了一种固态电池中抑制锂枝晶生长的可行性方案。锂枝晶的生长机理难题困扰业界许久,至此终于有种“拨开云雾见天日,守得云开见月明”的感觉了。论文链接:www.nature.com/articles/s41565-019-0604-x据悉,该研究成果已在权威国际期刊《自然-纳米技术》(Nature Nanotechnology)刊登发布。《自然-纳米技术》是材料与纳米科技领域的国际顶级学术期刊,2019年的影响因子高达33.407,该研究成果的突破性和重要性由此可见一斑。为什么这项研究成果能够引发业界广泛关注呢?这就不得不提到目前在电动汽车上广泛使用的液态锂离子电池,其主要结构包括正负极材料、隔膜和电解液。因内部构造原因,液态锂离子电池容易受环境温度影响,而且很容易产生不可控的锂枝晶。锂枝晶非常“锋利”,可以刺破隔膜导致电解液泄漏,导致电池内部短路,从而造成电池起火甚至汽车自燃事故,近年来为提升电池的能量密度,企业把隔膜厚度从十几毫米降低到了五六毫米,2019年特斯拉、蔚来等大牌电动汽车相继“走火”,或许也间接反映了这个问题。概括言之,在材料体系没有创新的条件下,目前商品化的液态锂离子电池的能量密度已经逼近“极限”(300Wh/kg左右),“里程焦虑”、“可能自燃”等问题重创消费市场。既然液态电解液不行,那改用机械刚性的固态电解质不就完事了么?于是乎,全固态锂离子电池(简称:全固态电池)进入了公众视野。顾名思义,全固态锂离子电池采用的是固态电解质,不含任何液态组份,结构更加安全。与液态锂离子电池相比,全固态锂离子电池的能量密度最高潜力达900Wh/kg,因此,固态电池被视作为下一代锂电池技术革命,其量产与普及将会彻底解决电动汽车发展的最大瓶颈问题,国内外车企巨头已然纷纷布局涉足,“固态热潮”一时风头无两。然而,全固态电池的研发之路也并非一马平川。全固态电池以金属锂作为负极材料,仍然绕不开“不可控锂枝晶”的这个坎儿,实验结果表明,锂枝晶生长到一定程度时,也可以穿透固态电解质,造成电池短路失效。尽管诸多研究致力于探索如何抑制锂枝晶的产生,但是以往研究主要停留在宏观尺度,对于锂枝晶生长的微观机理、力学性能、刺穿固态电解质的机制及抑制其生长的科学依据缺乏足够了解。赘述至此,相信您应该充分了解黄建宇教授、沈同德教授等人的研究成果的重要性了吧?!___AFM-ETEM纳米电化学测试平台,可实现原位观测纳米固态电池中锂枝晶生长机制及其力学性能和力—电耦合精准定量测量。___据悉,该研究团队基于AFM-ETEM平台发现,在室温下,当对AFM针尖施加电压(过电位)时亚微米晶须开始生长,其生长应力高达130 MPa,远高于此前研究报道。此外,研究人员还发现锂晶须在纯机械载荷作用下的屈服强度可达244Mpa,远高于宏观金属锂的屈服强度(~1MPa)。可以说,该研究成果颠覆了研究者对锂枝晶力学性能的传统认知,为抑制全固态电池中锂枝晶生长提供了新的定量基准,为设计具有高容量长寿命的金属锂固态电池提供了科学依据,这项研究成果得到应用之后,全固态电池将有望加速实现商业化量产。很荣幸,赛默飞世尔科技旗下Thermo Scientific品牌的两大拳头电镜产品能够深度参与此项研究工作,并帮助研究团队发明了一种基于原子力显微镜—环境透射电镜(AFM-ETEM)原位电化学测试平台,建立起了一种有效的研究锂枝晶的动态原位实验表征新技术。它们是Themis™ ETEM环境气氛球差校正透射电子显微镜(左图)与Helios PFIB双束电镜(右图):Helios PFIB Themis™ ETEM Themis™ ETEM 300kV原子分辨扫描/ 透射电子显微镜可以一体化解决纳米材料在接触活性气体环境和升温的过程中的时间分辨动态特性原位研究,包括材料的结构性能关系、原子尺度的几何结构、电子结构以及化学组成。Helios PFIB系统结合了Elstar电子镜筒和Vion氙等离子体离子镜筒,既可以实现纳米分辨率和最高衬度成像,又能确保尺度样品加工的速度和精确度。基于此,赛默飞推出了一系列针对锂电池行业的多尺度二维及三维表征解决方案,主要包含多功能计算机断层扫描系统、扫描电镜、镓离子双束电镜、Xe等离子双束电镜、透射电镜等产品,涉及电芯表征、电极表征、隔膜表征等应用,希望从广度和深度两个方面,为客户在锂电池开发的各个阶段提供强力支持的产品组合,助力攻克电池研发技术难题,让全固态锂离子电池的量产与普及不再是梦,让电动汽车“充一次电跑1000公里”不再是梦!
  • 中科大突破全固态锂电池电解质在性能和成本上的双重瓶颈
    全固态锂电池可以克服目前商业化锂离子电池在安全性上的严重缺陷,同时进一步提升能量密度,对新能源车和储能产业是一项颠覆性技术。但是,由于全固态锂电池的核心材料—固态电解质—难以兼顾性能和成本,目前该技术的产业化仍面临巨大阻碍。6月27日,中国科学技术大学的马骋教授报道了一种新型固态电解质,它的综合性能和目前最先进的硫化物、氯化物固态电解质相近,但成本不到后者的4%,很适合产业化应用。该成果以“A cost-effective, ionically conductive and compressible oxychloride solid-state electrolyte for stable all-solid-state lithium-based batteries”为题发表在国际著名学术期刊《Nature Communications》上。为了满足实际应用的需求,全固态锂电池的固态电解质至少需要同时具备三个条件:高离子电导率(室温下超过1毫西门子每厘米),良好的可变形性(250-350兆帕下实现90%以上致密),以及足够低廉的成本(低于50美元每公斤)。但是,目前被广泛研究的氧化物、硫化物、氯化物固态电解质都无法同时满足这些条件。氧化物作为脆性陶瓷,普遍不具备可变形性。硫化物和大部分氯化物则成本高昂,至少在200美元每公斤的量级。这些材料中唯一的例外是氯化锆锂,但是它的离子电导率却远低于1毫西门子每厘米。   此次研究中,马骋教授不再聚焦于上述氧化物、硫化物、氯化物中的任何一种,而是转向氧氯化物,设计并合成了一种新型固态电解质—氧氯化锆锂。这种材料具有很强的成本优势。如果以水合氢氧化锂、氯化锂、氯化锆进行合成,它的原材料成本仅为11.6美元每公斤,很好的满足了上述50美元每公斤的要求。而如果以水合氧氯化锆、氯化锂、氯化锆进行合成,氧氯化锆锂的成本可以进一步降低到约7美元每公斤,远低于目前最具成本优势的固态电解质氯化锆锂(10.78美元每公斤),并且不到硫化物和稀土基、铟基氯化物固态电解质的4%。在具备极强成本优势的同时,氧氯化锆锂的综合性能和目前最先进的硫化物、氯化物固态电解质相当。它的室温离子电导率高达2.42毫西门子每厘米,超过了应用所需要的1毫西门子每厘米。与此同时,它良好的可变形性使材料在300兆帕压力下能达到94.2%致密,也超过应用所需要的水平(250-350兆帕下90%以上致密)。由氧氯化锆锂和高镍三元正极组成的全固态电池展示了极为优异的性能:在12分钟快速充电的条件下,该电池仍然成功的在室温稳定循环2000圈以上。   氧氯化锆锂的发现,使固态电解质在性能、成本两方面同时实现了突破,对全固态锂电池的产业化具有重大意义。审稿人认为这一发现“很有新意和原创性”,并且认为氧氯化锆锂材料“很有前景”,“有益于固态电池技术的商业化”。
  • 广东开发出超长循环寿命的柔性准固态碱性锌电池
    近日,广东省科学院化工研究所研究员曾炜团队开发出具有超长循环寿命的柔性准固态碱性锌电池。相关研究发表于Surfaces and Interfaces。曾炜为该论文通讯作者,郭欣颖为第一作者。   随着便携式电子产品和电动汽车的快速发展,对具有多功能、高性能、高安全性电池的需求越来越大。碱性镍锌电池具有成本低、安全、理论容量高(820 mAh/g)和易于组装等优点,成为学界研究热点。然而,镍锌电池的实际应用还存在着结构不稳定和循环稳定性差等问题。因此,设计和构造具有优良结构稳定性和电化学活性的镍基正极材料至关重要。 柔性准固态碱性锌电池的制备过程。研究团队 供图   研究人员通过简易浸泡导电聚合物封装二硫化三镍空心纳米棒结构实现高性能正极材料。浸泡导电聚合物涂层不仅可以为二硫化三镍纳米棒提供附着力,防止二硫化三镍在循环过程中从基底上脱落,还可以通过完整的导电途径促进电子转移。   此外,还设计了具有双网多孔结构的凝胶电解质,采用海藻酸钠对Zn2+的结合可以有效降低Zn2+溶解鞘中结合水分子的活性,抑制副反应和枝晶的产生,实现锌离子的均匀沉积,提高电池的循环稳定性。   该柔性准固态电池具有良好的可逆性,在8 mA cm-2时表现出1.06 mAh cm-2(276.04 mAh g-1)的高比容量。该电池还表现出优异的倍率性能为93.72%,在30 mA cm-2具有10000次以上的超长循环稳定性,容量保持率达88.96%。   据了解,该柔性准固态电池可应用于柔性电子设备,进一步拓宽了碱性锌电池的应用领域。   上述研究得到国家自然科学基金、广东省科学院建设国内一流研究机构行动专项资金等项目资助。
  • 上海硅酸盐所发展出基于层状结构电解质的固态氟离子电池
    固态氟离子电池(SSFIBs)是一种阴离子穿梭驱动、无碱金属的新兴储能体系,具有成本低、安全性好、能量密度大等潜在优势。相比于传统的阳离子穿梭电池(如碱金属离子电池、多价阳离子电池等),氟离子电池可避免负极枝晶生长以及多价离子迁移缓慢等问题,还具有潜在的高体积能量密度(理论达5000 Wh/L),但这一体系面临着高导氟离子电解质缺乏以及低温下(150 ℃)表现出10-4 S/cm的高离子电导率,导致对应SSFIBs的可逆循环需要高温维持,限制了其应用场景。近年来出现的CsPbF3系列钙钛矿、MSnF4(M=Ba, Pb)等氟化物在室温下便可表现出较高的离子电导率,尤其在Sn(II)基氟化物中,Sn(II)的孤电子效应可诱导氟位缺陷或无序的形成,并伴随着静电排斥效应,利于氟离子的体相传输。然而,已报道的基于Sn(II)基电解质的SSFIBs由于潜在的体相分解或者界面衰退,即便在弱电流密度(KSn2F5固态电解质的合成与结构KSn2F5的离子-电子导电性能KSn2F5的离子-电子导电性能KSn2F5基对称电池的界面动力学分析准固态氟离子电池的构架和电化学性能CuF2正极放电和充电态的形貌和物相分析
  • 中科大在二维材料固态自旋色心研究中取得新进展
    中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿团队在二维范德瓦尔斯材料固态自旋色心领域取得重要进展。该团队李传锋、唐建顺研究组与匈牙利魏格纳物理研究中心教授AdamGali等合作,实验研究并理论解释了六方氮化硼(hexagonalboronnitride,hBN)中带负电硼空位(VB-)色心受磁场调制的自旋相干动力学行为,揭示了hBN中VB-色心电子自旋与核自旋之间的相干耦合和弛豫机制,这对发展基于二维范德瓦尔斯材料的相干自旋系统及低维量子器件具有重要意义。9月29日,相关研究成果发表在《自然-通讯》(Nature Communications)上。 近年来,研究发现,宽禁带范德瓦尔斯材料hBN是室温自旋色心的优秀宿主。范德瓦尔斯材料通过简单的机械剥离便可制备为原子厚度的二维结构,且可与多种微纳结构相耦合,在低维量子器件制备和近场传感探测等方面比三维体材料具有天然优势,因而hBN中的自旋色心成为固态自旋色心领域的研究热点。目前,研究最广泛的hBN自旋色心为VB-色心,且集中于VB-的电子自旋,而对VB-电子自旋周围的核自旋缺乏深入研究及观测。由于色心周围的核自旋是固态自旋维度扩展的主要途径之一,且是造成固态自旋弛豫的主要因素。因此,VB-色心的电子自旋与周围核自旋耦合形成的多自旋体系的相干动力学研究,对推动基于范德瓦尔斯材料的固态量子自旋技术至关重要。本工作中,研究组使用中子辐照技术在hBN中制备出高浓度的VB-色心样品,并利用ODMR(optical probing magnetic resonance)技术探测VB-自旋能级结构,观测到VB-色心中电子自旋与3个最近邻14N核自旋相互作用产生的超精细劈裂以及14N核自旋偏振随磁场增强的极化现象。同时,研究组对VB-进行多项室温相干操控和探测,包括Rabi振荡、自旋回波、Ramsey干涉探测等。探测结果表明,VB-自旋受到明显的核自旋相干调制,且核自旋调制效应会随磁场增加而变强。为进一步揭示相关现象的内在动力学机制,研究组理论构建了VB-电子与最近邻14N核自旋组成的4自旋系统,并对该4自旋系统的多种动力学性质进行无参数(parameterfree)的理论模拟。结合实验与模拟结果,研究组发现VB-色心中存在较强的电子与核自旋相互作用,同时最近邻14N核自旋极化也受到显著的驱动微波动态调制。此外,研究组还在理论模拟中引入了包含127个14N和11B的多体核自旋环境,并模拟了与之相互作用的开放4自旋VB-系统的动力学行为。通过对照实验和理论结果,研究组发现11B核自旋环境主导了VB-色心的自旋弛豫,而磁场能够减弱核自旋环境的弛豫效应并增强VB-电子与最近邻14N的相干耦合。(a)VB-色心的原子结构示意图;(b)VB-色心的电子自旋能级结构;(c)不同磁场下VB-色心的ODMR信号;(d)不同磁场下VB-色心的Rabi振荡信号。该研究从实验和理论上揭示了VB-色心中存在显著的电子和最近邻14N核自旋相干耦合,以及多体11B核自旋环境导致的VB-色心自旋弛豫。该工作为将VB-相干操控自旋拓展至核自旋以及发展相关低维固态量子系统奠定了基础。研究工作得到科技部、国家自然科学基金、中科院和合肥国家实验室等的支持。
  • 2024固态电池元年,安全是关键,电弛电芯原位产气如何解
    2024年,被誉为固态电池元年。随着新能源汽车市场的持续扩大,固态电池作为一种具有高能量密度、长寿命、高安全性的新型电池,逐渐成为未来新能源汽车的主流动力电池。然而,在固态电池的研发和产业化过程中,安全性问题始终是关键因素之一。电芯原位产气作为固态电池安全性问题的重要表现,亟待解决。 固态电池安全性问题1、高温性能固态电池在高温环境下容易出现性能衰退,甚至热失控。高温会导致固态电解质和电极材料发生分解、氧化等化学反应,释放出气体,从而产生内部压力。当压力超过电池壳体的承受能力时,电池可能会发生爆炸。()2、过充与过放过充和过放是固态电池安全性的重要隐患。在过充过程中,电池内部会产生大量的气体,导致电池内部压力升高。而过放会导致电池内部产生锂枝晶,容易引发内部短路,进一步加剧电池的热失控风险。3、内部短路固态电池在制造和使用过程中,可能会出现内部短路现象。内部短路会导致电池局部热量积累,进而引发热失控。此外,内部短路还可能引起电池内部的气体产生和压力升高,增加电池爆炸的风险。 电芯原位产气的原因及解决方法原位产气的原因电芯原位产气是指在电池充放电过程中,由于电极材料、电解质或其它电池组件的化学反应,导致电池内部产生气体的现象。原位产气会降低电池的性能,增加电池内部压力,甚至引发热失控。固态电池中原位产气的主要原因包括:(1)电极材料的热分解:在充放电过程中,电极材料可能会发生分解反应,产生气体。(2)电解质的热分解:固态电解质在高温或高电压环境下,容易发生分解反应,产生气体。(3)电池组件的化学反应:电池内部的其他组件,如隔膜、粘结剂等,也可能会发生化学反应,产生气体。 (锂电池的内部产气原因) 解决方法为了解决电芯原位产气问题,可以从以下几个方面进行优化和改进:(1)优化电极材料:选择稳定性好、耐高温的电极材料,减少电极材料的分解反应。同时,对电极材料进行表面修饰,提高其结构稳定性。(2)改善电解质:选用具有高离子导率、低界面阻抗的固态电解质,提高电池在高温或高电压环境下的稳定性。此外,可以开发新型固态电解质,如聚合物、硫化物等,以提高电解质的化学稳定性。(3)优化电池结构:设计合理的电池结构,如采用柔性电极、三维导电网络等,以降低电池内部的应力集中,减少内部短路的风险。(4)严格制造工艺:在电池制造过程中,严格控制工艺参数,如温度、湿度等,以降低电池内部产生气体的可能性。 2024年是固态电池元年,安全性问题成为关键因素。电芯原位产气作为固态电池安全性问题的重要表现,亟待解决。通过优化电极材料、改善电解质、优化电池结构和严格制造工艺等方法,可以有效降低电芯原位产气的风险。然而,固态电池安全性问题的解决仍需要持续的技术创新和产业化推进。未来,我国应继续加大研发投入,推动固态电池技术走向成熟,为新能源汽车产业的可持续发展提供有力支撑。 电弛GPT-1000S 解决方案 电弛DC GPT-1000S 解决方案,通过特殊设计的GSP采气装置,可从软包电池、方壳电池、圆柱电池直接将电池产气已入到产气体积测量装置。该产气体积测量装置采用超微量气体流量测量技术,可原位、实时、在线、连续地监测电池的产气行为,包括产气量和产气速率等参数。其原理是为由于气体进入特定的介质中,介质分子与气体分子之间的相互作用破坏了介质表面的力平衡,使介质表面张力减少,从而在介质中形成微小气泡。由于该介质具有惰性与电池内产生的气体不发生反应,其形成的气泡可等同于电池产气体积。然后通过光学,超声波,电磁等传感器测量气泡,即可得到产气量。相较于传统的Jeff Dahn法(基于阿基米德浮力原理)、理想气体状态方程计算法等方法,本设备可直接测量微量产气的体积数据(μL),无需数据转换或换算,数据直接、结果精准、重复性高。且测量后的气体尾气可直接进行收集或直接串联GC、GC-MS、DEMS等多种气体成分分析设备,实现产气体积测量和成分分析联动测试,为材料研发和锂电池电芯产气机理的分析研究提供了真实可靠的数据支持。 (计量认证与方法验证) (定制集成化系统多因子耦合测量方案)
  • 瑞士万通参展“第19届全国固态离子学会议”
    2018年8月5日上午,第19届全国固态离子学会议暨第16届亚洲固态离子学会议在上海同济大学顺利召开。此次会议由中国硅酸盐学会固态离子学分会主办,同济大学和中国科学院上海硅酸盐研究所共同承办。这是中国固态离子界学者的一次盛会,也是亚洲固态离子学界的盛会。大会开幕式本次会议共有700余名学者、专家出席。会议主题涵盖:储能材料与器件、能量转换材料与器件、电化学传感器等研究领域。会议期间,各个会场总计共做了200余场的精彩汇报。瑞士万通展台会场外,瑞士万通设立了展台,展出了SPELEC RAMAN电化学拉曼光谱仪,吸引了众多学者前来交流讨论,不少专家对我们的仪器产生了浓烈的兴趣。 关于Metrohm Autolab三十多年来,Metrohm Autolab恒电位/恒电流仪在品质,可靠性和耐用性方面,已经成为电化学领域的标杆!我们致力于为从事电化学研究的用户,提供最前沿的仪器,控制软件,附件和应用方案 。Metrohm Autolab为满足电化学研究的需要,提供一系列仪器,包括紧凑型,经济型仪器,灵活的模块化系统,以及可以同时测定多个样品的多通道工作站。
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