摘要：柔性有机突触晶体管(FOSTs)由于其灵活性、生物相容性、易于加工和低复杂性而引起了广泛关注.然而,FOSTs很难在满足装置变形要求的同时保持其突触性质的机械稳定性.在此,我们通过实验发现,弯曲变形对FOSTs的突触性能(即兴奋性突触后电流(EPSC)值)的影响大于对导通电流的影响.此外,通过公式推导,我们证明了通道附近产生的弯曲诱导缺陷状态的密度显著影响突触性能.我们提出了一种使用封装层调整器件稳定段的通用方法.无调节稳定段的普通FOSTs的EPSC值在弯曲后下降了近1.5-2个数量级.相比之下,设计的柔性突触装置表现出相对稳定的EPSC.此外,设计的FOSTs表现出稳定的成对脉冲促进、长期增强和光学突触性能.此外,使用手写人工神经网络在500次弯曲循环前后基于我们的设备进行神经形态计算模拟,该设备在50个学习周期后显示出稳定的识别精度(初始状态下91.55%,500个弯曲周期后90.43%).稳定段在柔性突触晶体管中的成功应用为制造具有机械稳定性的柔性神经形态电子器件提供了一个方便和简单的思路.

摘要：长寿命溶解氧海水电池是深远海观测能源网络的重要组成单元,但海水贫氧复杂环境对设计高性能氧还原催化剂提出了重要挑战.本文以酞菁铁为模型催化剂,通过理论计算与实验验证,提出了活性位点电子轴向拉伸可大幅提升催化剂在极端贫氧环境中的氧还原活性和稳定性.该研究为构建高性能海水电池提供了材料学解决方案,同时为极端环境下催化剂的变革性设计提供了新的思路.

摘要：电化学CO_(2)还原(CO_(2)RR)是一种很有前景的技术,可以将二氧化碳转化为多种增值化学品,从而达到减缓温室效应的目的.然而,实现目标产品的高催化活性、选择性和稳定性仍然是一个很大的挑战.本文通过还原Sn掺杂的Bi2S3制备了间隙掺杂的Snx-Bi (x为Sn与Bi的原子比,x=1/2,1/16,1/24或1/40)纳米线束(NBs).值得注意的是,Sn1/24-Bi NBs在1400 mV的宽电位窗口内表现出超高的甲酸盐选择性(从-0.5到-1.9 V vs.可逆氢电极(RHE),法拉第效率超过90%),在-1.9 V ***时,电流密度达到了-319 mA cm^(-2),可满足工业使用需求.此外,还实现了在~-200 mA cm^(-2)条件下超过84 h的超长稳定性.实验结果和密度泛函理论计算表明,间隙掺杂Sn优化了*OCHO中间体的吸附亲和力,降低了铋催化剂的电子转移能垒,从而获得了显著的CO_(2)RR性能.本研究为设计具有优异催化活性、选择性和耐久性的掺杂型电催化剂用于CO_(2)RR为甲酸盐提供了启示.

摘要：二维分子晶体是一类具有优异光电性能的新兴材料.然而,由于人们对决定二维结晶的因素知之甚少,二维分子晶体的生长极具挑战.我们研究了有机半导体的二维结晶和表面自由能之间的关系,提出了利用表面自由能各向异性因子来衡量二维结晶趋势的设想.以两个BTBT衍生物为例,我们发现具有大的g因子的分子有不受外界条件干扰的二维结晶趋势.这项工作为合理设计可二维结晶的有机半导体提供了指导.

摘要：Increasing the density and thickness of electrodes is required to maximize the volumetric energy density of lithium-ion batteries for practical ***,dense and thick electrodes,especially highmass-content(>50 wt%) silicon anodes,have poor mechanical stability due to the presence of a large number of unstable interfaces between the silicon and conducting components during *** we report a network of mechanically robust carbon cages produced by the capillary shrinkage of graphene hydrogels that can contain the silicon nanoparticles in the cages and stabilize the silicon/carbon *** situ transmission electron microscope characterizations including compression and tearing of the structure and lithiation-induced silicon expansion experiments,have provided insight into the excellent confinement and buffering ability of this interface-strengthened graphene-caged silicon nanoparticle anode ***,a dense and thick silicon anode with reduced thickness fluctuations has been shown to deliver both high volumetric(>1000 mAh cm^-3) and areal(>6 mAh cm^-2)capacities together with excellent cycling capability.