元素百科为您介绍西安交大研发出高库伦效率的硅负极锂电池。近日，西安交大电气学院教授郑晓泉课题组与美国斯坦福大学材料学院教授崔屹、麻省理工学院核工系教授李巨课题组共同合作，通过一种特殊方法，在纳米硅负极外表面包覆一层人工的二氧化钛纳米层，合成出高机械强度的Si@TiO2yolk-shell结构负极，制备出具有高压实密度的Si@TiO2结构硅负极全电池，实现了较传统石墨负极2倍的体积比容量和2倍的质量比容量。 锂离子电池商业需求目前商业化的锂离子电池只用于低阶电源需求，而硅因其理论比容量是传统石墨负极的10倍以上，被认为有望成为下一代锂离子电池大容量负极材料。然而，硅负极在充放电过程中的库伦效率低这一难题一直未被攻克。锂离子电池商业应用经过实验测试，该新成果的二氧化钛外壳的机械强度是无定形碳的5倍，可以使稳定的库伦效率达到99.9%以上，满足工业化的应用标准，将有效推动硅主体负极在电池工业中的商业应用。该项成果于近日发表在《能源与环境科学》上。

元素百科为您介绍《自然—通讯》复旦大学揭示少层黑磷的光学特性。复旦大学教授晏湖根课题组采用改进的机械剥离法，制备出面积相对较大（400—10000平方微米）的少层黑磷，并对其进行红外光谱学表征，系统、深入地研究了2~15层（厚度1到8纳米）黑磷的能带结构随着层数变化的演化规律，并且成功实现能带的应力调控。近日，相关研究发表于《自然—通讯》。据悉，这项工作是国际上首次对少层黑磷的红外光谱表征。 黑磷可以带隙调节理论计算表明，不论多少层黑磷，都是直接带隙半导体，而且随着层数变化，黑磷的带隙可以在很宽的范围内进行调节。当黑磷从体材料减薄至单层时，带隙覆盖了从可见光到中红外的光谱区域，正好填补了石墨烯（零带隙）和过渡金属硫化物（可见光/近红外带隙）之间的空白。黑磷的应用领域研究表明，红外光谱可以通过非破坏的测量方式，准确、方便地确定黑磷的层数和晶体方向。此外，该课题组通过施加单轴应力调控了黑磷的能带结构。以6层黑磷为例，1%的单轴应力可以使其带隙变化幅度达23%，这一结果预示着黑磷在应力传感领域有着广阔的应用前景。同时，研究人员还观测到少层黑磷在理论上禁止的红外跃迁，这些跃迁虽然较弱，但仍然能够提供很多关于能带结构的重要信息，比如导带和价带的非对称性和载流子的属性等。专家表示，这项研究成果为少层黑磷在红外探测器、调制器以及应力传感器方面的应用奠定了基础，揭示了黑磷在中、长波红外探测器产业领域的巨大潜力。

化学词典告诉你光稳定剂的作用机理及缺点。光稳定剂是高分子制品（例如塑料、橡胶、涂料、合成纤维）的一种添加剂，它能屏蔽或吸收紫外线的能量，猝灭单线态氧及将氢过氧化物分解成非活性物质等功能，使高分子聚合物在光的辐射下，能排除或减缓光化学反应可能性，阻止或延迟光老化的过程，从而达到延长高分子聚合物制品使用寿命的目的。 光稳定剂的作用机理光稳定剂因自身结构和品种的不同而有不同的功能。有的可以屏蔽、反射紫外线或吸收紫外线并将其转化为无害的热能；有的可猝灭被紫外线激发的分子或基团的激发态，使其回复到基态，排除或减缓了发生光氧化还原反应的可能性；有的因捕获因光氧化还原产生的自由基，从而阻止了导致制品老化的自由基反应，使制品免遭紫外线破坏。工业上对光老化的有效防止和阻缓，多以两种以上有不同作用机理的光稳定剂复配，对不同波段紫外线进行吸收。可以起到单一光稳定剂所无法达到的最佳效果。防晒化妆品中所加入的紫外线吸收剂，其防晒机理也是基于分散或吸收入射到皮肤表面上的紫外线，从而使皮肤避免或减少受到紫外线伤害。光稳定剂的缺点（1）光屏蔽剂防护效果好、价格低，但具有遮光性和着色性，仅适用于不透明材料；（2）紫外线吸收剂具有广泛的适用性，但由于其防护效果不能有效地保护制品表面和薄制品，与此同时，因属纯有机化合物，还存在易挥发、喷霜、迁移、被溶剂抽出等缺点，这不但影响了其效能发挥的持久性，同时也导致污染环境；（3）激发态淬灭剂和氢过氧化物分解剂光稳定性能高、挥发性低、喷霜和迁移小并耐抽出，能有效地保护制品表面和薄制品。但色深、毒性和环境污染大、高温时会分解变色，与含硫添加剂存在对抗作用；（4）自由基捕获剂色浅、光稳定效能突出、也能有效地保护制品表面和薄制品，但由于具有碱性，与酸性基质、添加剂存在对抗作用、酸性环境会使其性能受到影响，与此同时，与紫外线吸收剂一样，因属纯有机化合物，也存在易挥发、喷霜、迁移、抽出等缺点。