再生纤维素与氧化还原石墨烯复合薄膜在湿气发电与镁空气电池协同发电上的应用
雷丽莎, 雍玮, 陈怡婷, 王奕博, 黄文潮, 赵俊焕, 翟忠杰, 丁杨彬
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240202
设计了一种绿色的再生废纸纤维素(RCewp)与氧化还原石墨烯(rGO)复合的薄膜(RCewp/rGO)并将其作为活性材料,其在7 000 s的循环中稳定输出的最大峰值电流为10 μA,且在100 Ω负载下的输出功率最高可达2.34 μW·cm-2。同时,研究表明金属集流体对湿气发电的影响显著,其中不锈钢集流体在70%的相对湿度(RH)条件下,产生的开路电压最大可达53 mV,因为集流体的氧化还原反应在湿气作用下增强了电流和电压的输出。此外,该湿气发电薄膜与镁空气电池结合时表现出优异的性能:在50%RH下,RCewp/rGO电极能够产生高达1.37 V的开路电压(Voc)和0.132 mA·cm-2的短路电流密度;当RH升高至90%时,开路电压进一步增大至1.57 V,短路电流密度达到64.2 mA·cm-2。而对于未与湿气发电薄膜相连的Mg-滤纸-Ni电极,其输出功率和短路电流密度仅为3.76×10-4 mW和0.306 μA·cm-2
关键词: 湿气发电, 镁空气电池, 协同发电, 再生纤维素
在多相核壳异质结中协同磁交换共振与多级介电弛豫以实现高效微波耗散
王骏, 王奕博, 吴吉然, 王大双, 刘成, 黄海铭, 王友勇, 张传坤
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2026.100336
电磁污染治理与雷达隐身的双重需求持续驱动着高性能宽频微波吸收材料的创新发展。然而,现有过渡金属基体系因趋肤效应存在严重阻抗失配,而传统外源氧化物包覆策略虽能改善阻抗匹配,却会牺牲材料本征磁响应。为解决上述问题,本文采用梯度可控热氧化策略处理气雾化等原子比FeCo合金粉末,制备了氧化程度连续可调的FeCo@(Fe,Co)xO4多相核壳异质结构。氧化程度同时调控核壳比例、多相壳层组成和界面缺陷状态。该原位拓扑化学方法保留了强磁性金属内核,以维持高频磁损耗。同时,衍生的多相半导体壳层优化了阻抗匹配,确保电磁波有效入射。随后,入射能量通过磁–介电协同多重损耗机制被耗散。一方面,功函数梯度诱导的Mott–Schottky内建电场结合氧空位偶极和混合价态Fe2+/Fe3+、Co2+/Co3+电子跃迁网络,精准调控极化弛豫时间,在X至Ku波段激活宽频多级极化耗散。另一方面,粗糙核壳异质界面处形成的高密度界面自旋钉扎阵列,通过磁交换弹簧效应触发强交换共振和自旋摩擦热耗散,构成主导衰减机制。因此,FeCo-450在1.9 mm厚度下实现RLmin = −60.11 dB、EAB = 7.12 GHz的卓越吸波性能,为下一代磁性金属基宽频微波吸收材料设计提供了重要指导。
关键词: 多相核壳异质结构, 强磁-介电协同损耗, 内建电场, 电磁波吸收

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