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伯克利实验室研究员在医学、能源,环境和更多

Published on August 31, 2010 at 8:47 PM

伯克利实验室科学家提供了接近 100 个介绍在美国化学会秋天 2010 国民会议在波士顿, 2010年 8月 22-26 上。

在著名 1967年电影的空缺数目场面,产生毕业生,庆祝他新的程度的当事人的本杰明 Braddock 一个忠告语他的远期的: “塑料”。 是接受新的本杰明忠告这个字说不定会今天是: “电池”。

经济预测员说可能关闭电的先进的电池,杂种电和涌现的插件杂种电动车的市场值得数十亿美元。 基于他们的在电子和电动工具的性能,锂离子电池有潜在是优越在镍金属氢化物电池,但是必须论及几个技术问题,在他们适用于通信工具前。

迈卡 Doeff,有伯克利实验室的材料学分部的一位化学家,存在了题为的一次谈话 “提前李离子电池通信工具技术的负极材料”。 她着重负极作为其中一个在锂离子电池的最消耗大的要素。

“并且”, Doeff 说, “负极是能量密度定列式在这个细胞的,因为这个能力低于那典型地石墨阳极,必须符合它”。

Doeff 和她的同事试验降低费用和改进的锂离子负极性能多种途径。 他们的研究在用于电池现在的层状混杂的转移金属氧化物包括消耗大的钴组成部分的部分替换件与铝、银灰色或者铁的。

到目前为止他们发现钴的五百分比替换件与铝的增加负极性能和循环稳定性。 与少量的替换件银灰色也导致了高容量和高比率正电极材料的形成,而与铁的替换件导致降低负极能力和贫民救济税功能。

“我们的工作显示在负极的电化学性能的上变化高度取决于这个替代的原子的本质和其对这种晶体结构的作用”, Doeff 说。

高效率太阳能电池和其他纳诺欢欣

在今天该同样毕业晚会,新本 Braddock 也许也已经被告诉认为 “纳诺”。 经济预测员预见 nanoscale 材料的一个更加丰富多样的远期,特别地在太阳能和电子域。 “Nanoscale 电子材料: 挑战和机会”,是谈话的称谓由阿里 Javey,伯克利实验室的材料学分部的一位系科学家。 在他的谈话 Javey 描述了设计一些的一个技术各种各样的应用的 nanoscale 柱子,包括低成本、非常有效率的太阳能电池和提供弥补肢以触觉的人工皮肤。

“我们的技术提供大规模集合高度预定,并且正常一些在灵活的基体的 nanowire 要素通过一个简单的接触印刷进程”, Javey 说。 “这个能力连接 nanowire 传感器与在大规模的集成电子和与高均一存在重要预付款往 nanomaterials 的综合化传感器应用的”。

此技术适用于可移植的电子和便携的人类相互关系应用,包括人工皮肤。 这个想法是那与先进的弭补科的综合化到联接更好的控制的脑子,电子皮肤的添加与 nanowire 传感器的可能使患者收复他们的触觉。 皮肤也许也用于机器人学,管理多少压机器人施加于对象。

“我们的机械上灵活,人工皮肤传感器提供印象深刻的机械强壮,并且电子属性”, Javey 说。

另外,通过光学使用有效的 nanowire 传感器, Javey 和他的同事能生产高度正常,单一水晶 nanopillar 一些在然后配置为太阳能电池模块的铝基体的半导体。

“通过实验和塑造,我们展示了我们可以配置在严格和灵活的基体的这些太阳模块以改进的承运人收集效率和宽频出现从 nanopillars 的几何配置的照片吸收”, Javey 说。 “是一巨大有为的降低高效的太阳能电池的费用的这”。

从阳光的氢通过 Qdot 种子 Nanorods

这个毕业生也许没有产生在这个当事人的一个忠告语是 “氢”。 当专家同意时氢可能命令在将来的可再造能源技术的一个关键角色,必须首先开发一个相对地便宜,高效和碳中立手段导致它。 氢的 photocatalytic 生产从水的使用太阳能符合所有必要的标准,但是那里保持许多材料关连的阻碍对对此途径的普遍使用。 伯克利实验室保罗 Alivisatos、化学家和领导机关主任纳米技术的能源的在他的题为 “与可调的 nanorod 异质结构的 Photocatalytic 氢生产的谈话讨论克服的其中一些一个想法阻碍”。

在此谈话, Alivisatos 描述了镉硒化物数量小点种子,一种氢生成的催化剂,是嵌入于每白金被打翻的硫化镉 nanorod 的一模型 nanosystem。

“在这样结构,漏洞三维被限制对镉硒化物,而 delocalized 电子调用到金属技巧”, Alivisatos 说。 “结果,电子从漏洞分隔三个不同要素和由一个可调的实际长度”。

种子 nanorod 金属技巧实现高效的持久电荷载流子分隔并且使半成品的回应减到最小。 通过调整 nanorod 异质结构长度和种子范围, Alivisatos 和他的组能极大增加氢生产与那未播种的标尺比较。

“我们查找多成分的 nanoheterostructures 是高效为氢生产,与 20-percemt 明显的量子产额在 450 毫微米的”, Alivisatos 说。 “我们的系统是活跃的在橙色光照明下,并且被展示的被改进的稳定性与无核的硫化镉 nanorods 比较了”。

 

Last Update: 12. January 2012 20:37

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