2013美国材料研究协会秋季会议：以弹性应变工程为主题研讨会首次亮相美国材料研究协会年度会议

2013年12月1～6日，“2013年度美国材料研究协会秋季会议”于美国马萨诸塞州波士顿市隆重举行。美国材料研究协会是全球范围内材料学领域极有影响力的重要盛会，旨在为学术界、工业界以及政府的科研工作人员提供一个跨学科的交流平台，促进材料研究的发展，以提高人类的生活品质。     

美国试验和材料协会授予国家标准委“ASTM赞赏奖”

为表彰中国国家标准委在推动中美试验和材料标准化领域合作所作出的卓有成效贡献,美国试验和材料协会（ASTM）授予国家标准委“ASTM赞赏奖”。     

二维原子晶体材料中的各向异性研究概述

二维原子晶体材料简称二维材料,因载流子迁移和热量扩散都被限制在二维平面内,展现出了许多奇特的性质而受到了广泛关注.二维材料的带隙可调特性在场效应管、光电器件、热电器件等领域应用广泛.另外二维材料的自旋自由度和谷自由度的可控性使得二维材料在自旋电子学和谷电子学等领域也引发了深入的研究.不同的二维材料由于晶体结构的特殊性质导致了不同的电学特性或者光学特性的各向异性,包括拉曼光谱、光致发光光谱、二阶谐波谱、光吸收谱、热导率、电导率等性质的各向异性.这些各向异性特性在偏振光电器件、偏振热电器件、仿生器件、偏振光探等领域拥有巨大的发展潜力.二维材料的各向异性还能够用于实现器件性能的最优化.文章介绍了各种二维材料的各向异性的最新研究进展.     

MXene材料的制备、电化学储能性能研究现状

本文对比了二维过渡金属碳(氮)化合物(MXene)的制备方法(氢氟酸刻蚀法、高温刻蚀法和化学气相沉积法);分析了层间距、表面基团和测试环境对MXene材料电化学储能性能的影响,探讨了其结构与电化学储能性能的关系,揭示了不同基体的物理化学性质、微观结构以及基体组成对MXene基复合材料电化学性能的影响.对MXene目前在...     

具有石墨碳骨架结构的硅碳负极材料的制备与电化学性能研究

硅碳材料作为锂离子电池负极材料具有广阔地发展前景。利用水热法和高温碳化法制备了蔗糖碳/硅复合材料(SC/Si),并在此基础上与石墨复合制备出具有石墨导电骨架结构的蔗糖碳/硅-石墨复合材料(SC/Si-Gr),并探究其作为锂离子电池负极材料电化学和电池性能。结果表明,蔗糖碳均匀包覆在纳米硅表面,形成的蔗糖碳/硅复合材料的电化学性能和电池性能随着蔗糖碳含量增加而提高。随着石墨的引入,构建的SC/Si-Gr三元复合材料的电化学性能得到进一步提升。当蔗糖：硅：石墨投料质量比为1∶1∶0.5时,形成的SC/Si-Gr(1∶1∶0.5)复合材料,在电流密度为0.1 A/g条件下,第三圈稳定之后的放电比容量为1 005.1 mAh/g;循环100圈之后放电比容量为819 mAh/g,充放电库伦效率保持在98%左右。在1 A/g大电流密度下,平均放电比容量为437.91 mAh/g。这归功于石墨的加入形成有效的导电骨架结构,提高了首次循环库伦效率,加速锂离子的传输速率,使蔗糖碳/硅-石墨复合材料呈现出良好的循环稳定性和充放电倍率性能。     

美国推出第三代硅一石墨烯锂电池正极材料

加利福尼亚锂电池研究小组与美国阿贡国家实验室联合推出了第三代硅一石墨烯复合阳极材料，并采用先进的阴极材料和电解液溶剂，其能量密度达到525Wh／kg，电池负极容量为1250mAh／g。今年早些时候，加利福尼亚电池研究小组与美国阿贡国家实验室共同研发锂电池，结合硅一石墨烯正极材料和其他先进的电池材料制造出了容量超过400Ah的方形蓄电池，将应用于电动车领域上。     

国际材联2013国际先进材料大会在青岛召开

2013年9月22-28日,国际材联2013国际先进材料大会(IUMRS-ICAM2013)在青岛国际会展中心召开。此次会议由中国材料研究学会、国际材料研究学会联合会主办,中国材料研究学会、青岛市人民政府承办,并得到了国家科技部、中国科学技术协会、国家自然科学基金委、中国科学院、中国工程院、青岛市政府,美国物理学会的支持。国际先进材料大会(IUMRS-ICAM)是全球先进材料领域层次最高、规模最大的综合性盛会,每两年举办一届,也是国际材联重要的系列会议之一。     

本征铁磁二维材料CrI3层间堆叠结构层数依赖性研究（英文）

二维体系中的长程铁磁序现象再次打破了Mermin-Wagner理论.铁磁二维材料的铁磁性与层层堆叠的顺序、结构、层间距息息相关.目前对铁磁二维材料CrI3在低温下的堆叠顺序和结构仍不确定,且未见报道.针对该科学问题,本工作深入研究了2–5层及块体CrI3的拉曼特征,详细研究了拉曼特征峰与层数、偏振、旋光和温度之间的依赖关系;揭示了2–5层及块体CrI3在低温下(10 K)为菱方堆叠结构,解决了领域内关于CrI3低温结构的争议,填补了该领域的研究空白,并发现了自旋声子耦合现象.本工作开创了独特的磁光电原位传输测量系统,从样品制备到表征完全与空气隔绝,避免样品污染和损坏,因此,本工作更准确地表征出了CrI3最本征的结构特性.     

英利物浦大学解开石墨烯取代硅基材料的“死穴”

正英国利物浦大学的科学家开发出一种与石墨烯相关的新材料,其具有改善电子设备中使用的晶体管的潜力。这种名为"三嗪基石墨相氮化碳"的新材料早在1996年就获得了理论预测,但这是它第一次被研制出来。目前的晶体管由昂贵的硅制成,在电子设备中应用时会产生热量。科学家们一直在寻找一种可以取代硅的碳基材     

压电材料的制备应用及其研究现状

从压电材料的压电效应入手,介绍了压电材料的分类及结构组成。针对不同压电材料在生产实践中的应用情况,列出现阶段压电材料的制备技术。综述了近年来压电材料的研究现状,并系统介绍了压电材料在各个领域的应用和发展。     

二维材料MXene在储氢领域的应用研究

寻找清洁高效的能源已经成为了人类可持续发展的优先目标,氢能作为绿色高效的能源已然成为了当今世界关注的焦点。目前,常用的储氢方式例如使用高压将氢气压缩进气瓶或低温液化都具有一定的安全问题,因此固体储氢的方式受到广泛关注。其中对MXene（新型二维材料）等轻量级高性能固体材料的大量探索性研究发现,Ti₂C MXene的最大氢吸附量可达8.6%（质量分数）,远高于美国能源部（2015）规定的金属基氢化物的质量容量(5.5%（质量分数）)。尽管MXene具有巨大的潜力,但其在储氢方面的应用尚未得到充分的探索。介绍了目前MXene作为储氢材料的最新研究成果及应用方向。     

新型SiAsP二维Janus材料电子结构和光吸收性质的第一性原理研究

基于密度泛函理论的第一性原理计算,通过对最新报道出的二维材料单层SiP₂进行原子替换,预测出单层SiAs₂,α-SiAsP,β-SiAsP 3种新型二维材料,并对3种材料的晶体结构、稳定性、电子能带结构和光学性质进行分析验证。通过静电势计算验证出3种材料在与平面垂直的方向具有非对称性,是Janus材料;声子谱计算结构表明3种材料具有良好的结构稳定性;电子结构计算结果表明上述材料为间接带隙半导体,带隙大小分别为2.21,2.43,1.76 eV;吸收光谱计算结果表明3种材料可以有效地吸收可见光和紫外光,其中β-SiAsP甚至可以吸收近红外光。因此,预测出单层SiAs2,α-SiAsP和β-SiAsP二维Janus材料在光学和电子领域具有一定的应用前景。     

新型二维层状材料MXene在超级电容器上的研究与应用进展

二维过渡族金属碳化物/氮化物(MXene)是二维材料家族的新兴成员,通过液相刻蚀等方法移除MAX相的A层得来.独特的二维结构及表面化学组成,使其表现出了良好的金属导电性、亲水性、优异的柔韧性及离子可插层性,在超级电容器研究与应用领域展现了巨大的潜力,受到了广泛关注.但是MXene仍存在诸多问题.首先,片层容易发生堆叠,...     

美国研制出无缝石墨烯复合材料或称为最佳储能材料

美同莱斯大学研究人员在石墨烯薄片上快速生长出碳纳米管，长度可以达到120微米，以形成大量的表面积，更重要的是看起来类似储能超级电容器。研制的这种无缝石墨烯／碳纳米管复合材料，或可作为最好的电极界面材料，在诸多储能和电子器件得到应用。     

新型二维材料光催化与电催化研究进展

二维材料以其丰富多样的性能受到广泛关注。该类材料具有极高的比表面积,可以作为光催化剂和电催化剂,在环境领域和可再生能源领域具有较大的开发和应用前景。本文综述了三种新型二维材料的结构性能,即二维过渡金属碳/氮化物(MXenes)、类石墨相氮化碳(g-C₃N₄)以及黑磷(BP)在光催化或电催化领域的研究进展及改性方式;对二维材料催化性能的改性进行了总结,并展望了今后的研究方向。     

硅烯制备研究获进展

硅与碳同属于元素周期表的IV族元素,同样在自然界和材料学中占据极端重要的地位。但以硅和碳为基础的晶体的组成结构又是如此不同:碳原子多以sp2杂化而形成层状的石墨结构,而硅原子多以sp3杂化而形成面心立方的金刚石结构。多年以来,人们一     

电子材料

研究人员测量出低成本半导体近乎完美的性能斯坦福大学的研究人员专注于研究量子点重新发射它们所吸收的光时效率,这是衡量半导体质量的一个指标。之前对量子点效率的研究至多能推断出量子点的高性能,此次研究则首次给出了一种测量方法,使研究人员能够自信地证明量子点可以比肩单晶。     

基于均匀化方法的多孔材料细观力学特性数值研究

本文把均匀化理论与有限元法相结合 ,应用于多孔材料的弹性本构数值模拟 ,利用位移渐进展开建立了均匀化有限元列式。通过对正方形孔洞蜂窝材料有效模量的计算比较 ,表明本文方法可得到较准确的有效模量 ;同时还考察了胞壁固体相的力学性能参数vs 对宏观力学性能的影响 ,得到了与一些理论公式相同的结论。最后 ,本文对胞壁中含有弹性增强相的多孔材料的力学性能进行了数值研究 ,并利用二次均匀化方法给出定量的计算结果     

十八醇/DMDBS凝胶态相变材料的制备与性能研究

研究了凝胶因子在醇类复合相变材料中的应用,以十八醇为储能材料,以二(3,4-二甲基苄叉)山梨醇(DMDBS)为凝胶因子制备了一种新的凝胶态复合相变材料,得到的复合相变材料具有较高的储能密度,相变材料的含量可达到94.2%。所制备的复合相变材料不易发生泄漏,DMDBS添加量为3%时,复合相变材料的凝胶解缔温度为177.4～189.8℃,远高于十八醇的熔点。DSC结果表明,复合相变材料的熔融焓变和凝固焓变分别为184.4和180.9J/g。经过100次热循环实验后,复合相变材料的相变温度没有明显变化,焓变值略有降低。通过SEM观察了复合相变材料和干凝胶的表面形态。通过添加膨胀石墨(EG)提高了复合PCM的导热性,使升温和降温时间分别缩短了54.75%和56.36%。