科研动态--中国科学院金属研究所

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我所研制出窄带隙分布半导体性单壁碳纳米管

单壁碳纳米管（SWCNT）因碳原子排布方式不同可表现为金属性或半导体性，其中半导体性SWCNT具有纳米尺度、良好的结构稳定性、可调的带隙和高载流子迁移率，被认为是构建高性能场效应晶体管的理想沟道材料，并可望在新一代柔性电子器件中获得应用。然而，金属性和半导体性SWCNT的结构和生成能差异细微，通常制备得到的碳纳米管中含有约三分之一金属性和三分之二半导体性SWCNT，这种不同导电属性SWCNT的混合物无法用于高性能电子器件的构建。因此，高质量半导体性SWCNT的可控制备是当前碳纳米管研究的重点和难点。　　中国科学院金属研究所...

2016-03-31
锂离子电池正极材料LiFePO4研究取得重要进展

锂离子电池是当今社会移动电子设备的必要电源，由正极、负极、隔膜、电解液等组成，其关键性能指标（如倍率性能和循环寿命）由正极材料的电化学性能决定。LiFePO4是公认的正极材料，为提高其电化学性能，人们长期致力于缩短锂离子的扩散距离，即减小[010]方向的尺寸。最近的研究表明，电极由大量粒子组成，其电化学性能主要依赖于充放电过程中同时参与电化学反应的粒子（活化粒子）占总粒子数的比例。因此，如何获得具有高活化粒子数比例的LiFePO4是正极材料研究的关键问题。　　针对此问题，金属所沈阳材料科学国家（联合）实验室高性能...

2016-03-23
光催化“记忆”效应研究取得重要进展

光催化技术在环境保护领域具有广阔的应用前景。近年来，科研工作者发展出系列高效可见光光催化材料，大大提高了对于太阳光能的利用效率，降低由于必须采用紫外照射带来的成本增加和运行风险，有利于光催化技术进入实际应用。然而，现有的高效可见光光催化材料在失去外界光源的能量供应之后将不能产生电子－空穴对，从而无法生成活性基团，其反应活性迅速丧失，无法继续对环境中的污染物进行处理。因此，现有的高效可见光光催化材料无法仅利用太阳能来持续处理环境中的污染物，必须在太阳光能之外配置辅助光源才能在黑夜中持续具有反应...

2016-02-26
金属所成功制备ADS系统用5吨级SIMP钢

加速器驱动次临界ADS（Accelerator Driven Subcritical）系统是未来先进核嬗变能系统，不仅可以用以处理高放核废料，将其变为低放核废料，还可以利用期间产生的核能发电。ADS系统由加速器、散裂靶、反应堆三部分组成，其中散裂靶用结构材料需要同时具有耐高温、抗辐照、抗液态金属腐蚀等性能，目前国内外还没有可供参比的同类材料，因此其研发具有挑战性。　　在中科院核能先导专项“未来先进核裂变能—ADS嬗变系统”的支助下，中国科学院金属研究所杨柯、单以银研究团队在过去的5年时间内，完成了具有自主知识产权的散裂靶用结构材料—...

2016-02-01
水体富营养化与蓝藻爆发治理研究取得新进展

在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河湖、海湾等缓流水体，导致水体富营养化。在外界温度条件合适的情况下，富营养化水体会引起蓝藻迅速繁殖。密集爆发的蓝藻会导致水中溶解氧迅速下降、水质恶化，从而引起水生动物的大面积死亡，破坏生态平衡。此外，蓝藻死亡时或者其细胞破裂时还会释放出多种藻毒素，也会伤害水生动物以及饮用受其污染水体的牲畜，导致人体出现多种疾病。水体富营养化在我国正呈现蔓延趋势，是一种非常严重且难以处理的水污染问题。通过适当的废水处理来阻止氮、磷等营养元素过量排入自...

2016-01-27
高能量密度锂离子超级电容器研究取得重要进展

随着电动汽车、清洁能源存储及便携式电子产品的快速发展，开发与之相匹配的兼具高能量、高功率、长寿命的电化学储能器件成为目前的迫切需求。超级电容器又称电化学电容器是目前最重要的电能储存装置之一，其数秒内的快速充放电、上万次的循环寿命、百分之百的充放电效率及高的安全性是锂离子电池等二次电池所无法比拟的。但低的能量密度限制了超级电容器在消费电子、电动汽车、智能电网、清洁能源等领域的进一步应用。如何在保持超级电容器高功率、长寿命的前提下提高其能量密度是当前亟待解决的问题。　　通过研究各种碳基超级电容器中...

2016-01-22

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