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美國(guó)研發(fā)出高效涂層工藝
可保護(hù)金屬產(chǎn)品免受腐蝕
2017年2月21日，美國(guó)國(guó)家能源技術(shù)實(shí)驗(yàn)室（NETL）官網(wǎng)公布消息稱，其和卡內(nèi)基梅隆大學(xué)（CMU）的研發(fā)人員聯(lián)合開發(fā)了一種經(jīng)濟(jì)高效的涂層工藝，可以有效保護(hù)金屬產(chǎn)品免受腐蝕。同時(shí)此項(xiàng)新技術(shù)獲得了聯(lián)邦實(shí)驗(yàn)室技術(shù)轉(zhuǎn)化聯(lián)盟頒發(fā)的卓越技術(shù)轉(zhuǎn)化獎(jiǎng)。
▲金屬涂層產(chǎn)品
新型涂層工藝主要是通過電沉積鋁來替代昂貴且對(duì)環(huán)境有害的重金屬（如鉻和鎘），從而起到保護(hù)材料的作用。新型“綠色”涂層工藝代表了當(dāng)前涂層技術(shù)的重大進(jìn)步，不僅減少了對(duì)環(huán)境的影響，而且降低了耐腐蝕涂層的成本。
這種新型的制備技術(shù)有可能改變?nèi)蚍秶鷥?nèi)處理金屬腐蝕的傳統(tǒng)方式。通過推動(dòng)此項(xiàng)技術(shù)的商業(yè)化將會(huì)有利于許多行業(yè)的發(fā)展，如生物醫(yī)學(xué)、汽車、航空航天、基礎(chǔ)設(shè)施、船舶、電子和消費(fèi)品等領(lǐng)域。
LumiShield科技公司是一家位于匹茲堡的創(chuàng)業(yè)公司，其成立的目的便是推動(dòng)此項(xiàng)技術(shù)完成商業(yè)化進(jìn)程。
此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用前景也已經(jīng)獲得投資界的認(rèn)可，并為L(zhǎng)umiShield科技公司提供了財(cái)務(wù)支持和相關(guān)業(yè)務(wù)開發(fā)方面的服務(wù)。此外，國(guó)家科學(xué)基金會(huì)也授予了LumiShield科技公司小企業(yè)創(chuàng)新研究獎(jiǎng)。
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美國(guó)俄勒岡州立大學(xué)開發(fā)出
新型水合氫離子電池
2017年2月20日，美國(guó)俄勒岡州立大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)的一種新型電池，顯示出可持續(xù)、高容量的希望。
這種新型電池是世界上第一個(gè)只使用水合氫離子作為電荷載體的電池技術(shù)。新型電池為研究人員提供了額外的選擇，特別是在固定存儲(chǔ)領(lǐng)域。
固定存儲(chǔ)是指在備用或緊急情況下使用的，在永久位置上存儲(chǔ)電網(wǎng)電力的電池，包括從替代能源，例如風(fēng)力渦輪機(jī)或太陽(yáng)能電池中產(chǎn)生的電力。
水合氫離子，也稱為H3O+ ，是指當(dāng)質(zhì)子加入到水分子中時(shí)產(chǎn)生的帶正電的離子。俄勒岡州立大學(xué)科學(xué)院的研究人員已經(jīng)證明，水合氫離子可以可逆地存儲(chǔ)在由苝四羧酸二酐或PTCDA組成的電極材料中。
這種材料是一種有機(jī)結(jié)晶分子固體。在俄勒岡州的化學(xué)系開發(fā)的這種電池使用稀硫酸作為電解質(zhì)。
研究觀察到在插入過程中PTCDA晶格結(jié)構(gòu)會(huì)有較大的膨脹，這是在其結(jié)構(gòu)層間接收離子的過程。這意味著電極被充電，并且PTCDA結(jié)構(gòu)因水合氫離子膨脹，而不是已經(jīng)在一些電池中使用的極小的質(zhì)子。
Xiulei Ji助理教授表示：“有機(jī)固體通常不被視為結(jié)晶電極材料，但其中許多是高度結(jié)晶的，并以非常有序的結(jié)構(gòu)排列。這種PTCDA材料在其分子組分之間有很多內(nèi)部空間，因此這種材料可以存儲(chǔ)大離子并具有更大的容量。”
水合氫離子也以相對(duì)較低的“摩擦”遷移通過電極結(jié)構(gòu)，并轉(zhuǎn)化為較高的電力。
Xiulei Ji助理教授表示：“這項(xiàng)技術(shù)不會(huì)給電動(dòng)汽車供電，但它確實(shí)為電池研究人員提供了一個(gè)機(jī)會(huì)，去尋找新的替代儲(chǔ)能解決方案，特別是固定電網(wǎng)存儲(chǔ)的新方向?！?/p>
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歐洲石墨烯旗艦計(jì)劃開發(fā)出可放大、
100%收率的導(dǎo)電性石墨烯墨水生產(chǎn)方法
2017年2月21日，歐洲石墨烯旗艦計(jì)劃宣布在劍橋石墨烯中心工作的該計(jì)劃研究人員已經(jīng)開發(fā)了一種新方法用于生產(chǎn)高濃度高質(zhì)量石墨烯導(dǎo)電油墨。這種新方法是在微流化過程（microfluidisation process）中使用超高剪切力以便從石墨上剝離石墨烯片層。該過程將起始的石墨材料100%轉(zhuǎn)變成了可以用于導(dǎo)電油墨的薄片，避免了離心需求，減少了生產(chǎn)成可用的油墨所需要的時(shí)間消耗。
導(dǎo)電油墨是一種可用于多種應(yīng)用的產(chǎn)品，其用途包括射頻識(shí)別（RFID）天線、晶體管、太陽(yáng)能電池等打印柔性電子產(chǎn)品。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展預(yù)示著新的日常物品互聯(lián)方式將會(huì)出現(xiàn)，因此，顯然需要使用穩(wěn)定、導(dǎo)電并且無毒的組分來廉價(jià)和高效地生產(chǎn)電子器件。這些墨水也可用于制造新型復(fù)合材料、涂料和能量存儲(chǔ)裝置。
這種通過微流化過程生產(chǎn)的墨水具有很高的濃度，每升中含有100g石墨烯薄片。使用最高效的流變學(xué)改性劑和穩(wěn)定劑后，這種微流體化的石墨烯混合液最適用于絲網(wǎng)印刷（screen printing）。
這種高收率墨水含有高濃度且未經(jīng)化學(xué)修飾的多層石墨烯，會(huì)使得最終的印刷材料具有優(yōu)異的導(dǎo)電性。這種墨水同時(shí)還具有優(yōu)異的薄層電阻，低于2 Ω/sq，適用于RFID天線以及用于光電子和能源存儲(chǔ)器件中的電極。這種油墨非常適合低成本的應(yīng)用。
能否在印刷電子和其他領(lǐng)域應(yīng)用這種石墨烯墨水的一個(gè)重要的問題是量產(chǎn)性，也就是能否大規(guī)模生產(chǎn)這種墨水和分散液以滿足工業(yè)應(yīng)用需求。隨著這種100%收率的微流化方法的實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)在已經(jīng)有可能生產(chǎn)足夠量的高質(zhì)量石墨烯用于商業(yè)產(chǎn)品。使用這一方法生產(chǎn)的墨水已經(jīng)被劍橋大學(xué)的一家分拆出來的公司Cambridge Graphene（該公司近期已被工程方案解決公司Versarien收購(gòu)）實(shí)現(xiàn)了商品化。
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