【摘 要】
：
Materials design conventionally relies solely on the chemistry knowledge,experience and intuition of the researchers.With recent developments of computation techniques,high-throughput computing and mo
【机 构】
：
Georgia Institute of Technology,School of Mechanical Engineering,Atlanta,GA,30332,USA
论文部分内容阅读
Materials design conventionally relies solely on the chemistry knowledge,experience and intuition of the researchers.With recent developments of computation techniques,high-throughput computing and modeling have been used to expedite the process of materials design,namely the Materials Genome approach 1.The Materials Genome approach allows people to compute the structure,stability,and physical/chemical properties of interest in a relatively short period of time and design new materials based on the computational results.On the other hand,experimental validation work is critically important to the success of this approach.Feedbacks from the experiments can provide more insight of the materials and shed light on the improvement of the computations.Here we report a successful example of rational materials design with the Materials Genome approach combined with experimental validation: the discovery of a group of novel carbonophosphate compounds and their applications as cathode materials in Li-ion and Na-ion batteries 1-3.
其他文献
依据Hili-MandeI细宏观能量等价条件,在推导和建立Cosserat连续体Hill定理的基础上,给出3种典型的偶应力相关项细宏观联系方式,为宏观偶应力定义的多样性提供了理论依据和解释,进而对表征元上的转角位移和面力偶边界条件进行了分析和讨论.
Interactions between electrons determine the structure and properties of matter from molecules to solids.To describe interacting electrons,the simple three-dimensional electron density can be used as
观察并控制单个分子的旋转运动对于纳米机械研究具有重要的意义。在单个分子的尺度上精确地控制分子旋转的方向、速度、及旋转的开关状态是目前研究中面临的挑战。通过低温扫描隧道显微镜实验，我们发现超薄氯化钠双原子层上的单个镁卟啉分子的转动特性可以通过其电荷态来调控。在电荷中性态下，分子的转动被完全抑制；在正电荷态下，该分子能在电流激发下作较大角度的旋转震荡。超薄绝缘层减弱了分子与金属衬底的耦合，使得电子激发
A research field of molecular spintronics attracts attentions.One of advantages of organic molecules for the use in spintronics devices is that the spin and electronic states are strongly correlated w
我们结合飞秒和纳秒光源,利用基于超高灵敏度质谱的表面光化学装置系统地研究了单分子层甲醇覆盖的TiO2(110)在紫外光照射后的反应动力学过程和反应产物。初步结果表明甲醇在光照过程中通过一个两步断键的过程生成了(O-H键先断,C-H键后断)甲醛,断键过程中解离出的氢原子转移到旁边的桥氧原子上形成BBO-H,而没有形成氢分子。而生成的甲醛和中间物甲氧基通过交叉耦合反应生成了甲酸甲酯。进一步研究发现在二
自1972年科学家发现二氧化钛(TiO2)可以光解水制氢后,这一体系就得到了广泛的关注.1科学家在研究中发现,单纯的H2O/TiO2体系产氢的效率极低,而添加甲醇作为“牺牲试剂”可以极大地提高产氢的效率.2因此研究甲醇在TiO2表面的光化学以及如何提高水解离的效率就成为了整个实验体系的重中之重.TiO2(110)面不但晶面稳定广泛存在,且表面吸附情况清晰明了,因此长期以来大量的光化学研究在该表面上
环境污染和能源短缺是人类社会在21世纪面临的重大问题，氢能作为一种洁净的可再生能源而受到广泛关注，直接利用太阳能光解水是制氢的重要途径之一，光电催化分解水研究的关键问题是寻找高效的光催化剂.p-n 结复合半导体不进可以提升可见光的利用率，而且其内建电场能快速有效的分离光生空穴和电子，极大提高光生载流子的寿命.近期，我们成功的制备了MoS2/CdS和CdS/CuInS2p-n结，证明p-n结在促进光
采用一种零维结构四氧化三铁-石墨烯(核/壳结构)作为载体材料,改善在甲醇电化学氧化中 Pt 纳米粒子催化剂的利用率。在合成的 Fe3O4磁性纳米球表面包裹上一薄层的 SiO2,再利用化学方法于表面修饰上氨基,使磁性颗粒表面带有正电荷。通过静电组装的方法在其表面上包覆一薄层的氧化石墨烯,并采用乙二醇-水体系同时还原,得到 Pt-rGO-AMs 磁性纳米球。对合成的 Pt-rGO-AMs 进行了形貌、
目前,提高锂离子电池能量密度的关键在于提高其正极材料的性能.富锂层状正极材料(xLi2MnO3--(1-x)LiM’O2(M=Ni,Co,Mn,Fe,Cr))因为其高比容量的优势而成为有希望的下一代锂离子电池正极材料.但是氧析出、电压衰减、动力学差、库仑效率低等问题,限制了其在商品锂离子电池中的应用.我们通过球差矫正STEM技术研究了母体材料Li2MnO3的局部结构演化,发现在一定的嵌脱锂量范围内
锂离子电池由于能量密度大、平均输出电压高、自放电小、没有记忆效应、使用寿命长等诸多优点而被广泛地运用于电子产品、移动电子设备及电动汽车等的供能[1]。硅基纳米负极材料由于其容量高、安全性好和环境友好等特点而被广泛关注。本文采用竹叶为原料,提取粒径均一多孔的二氧化硅纳米粒子,通过低温还原得到多孔纳米硅,进一步修饰碳化得到硅碳复合材料,并且系统研究了镁热温度和时间对于纳米硅形貌的影响,结果表明复合材料