针对能源储存应用迫在眉睫的问题，开发高能量密度电池体系成为过去二十年科研界及工业界关注的重要课题。锂金属是锂电池负极的“圣杯”材料，具有超高的比容量（3860 mAh g-1）和最低的氧化还原电势（-3.040 V vs. 标准氢电极SHE），在未来高能量密度储能体系（全固态锂电池、锂硫、锂氧电池）中扮演着重要角色。目前，以锂金属为负极、三元高镍材料为正极的液态锂二次电池是实现500 Wh kg-1中短期储能目标的最佳候选之一。 作为应用最为广泛的碳酸酯类电解液，其优异的高压稳定性（> 4.5 V vs. L…
有机太阳能电池（OSCs）因具有成本低、质量轻和可柔性化等诸多优点，在柔性和便携式设备中具有广泛的应用前景，受到越来越多的重视。同时，新材料和新工艺的不断涌现，使得OSCs的光电转换效率（PCE）得到迅速的提高，其PCE从最初的低于1%到目前超过16%。但是如何构筑更高效的OSCs器件，特别是提高柔性OSCs的效率和耐弯折性能，满足未来实用化要求是目前需要面对的问题。相比于二元体系OSCs，多组分体系OSCs能在一定程度上进一步拓展有机光活性层的吸收范围，增强对太阳光的利用效率，被认为是一种提高OSCs效率的有效方…
近年来，人工智能(AI)已经成为了全球重点关注的研究热点之一。但是，现有AI技术主要基于传统冯∙诺依曼架构，受限于冯·诺依曼瓶颈问题，其在非结构化大数据的处理中具有一定的局限性，并限制了传统人工智能(AI)技术在便携式、低功耗和类脑智能领域的应用。突触作为人脑认知行为的基本单元，是神经元间发生联系的关键部位，是构建人工神经网络的重要出发点。因此，神经形态器件的研究正在成为AI领域的一个重要分支。离子/电子耦合器件通过外电场下电解质内的离子运动来传递电信号，具有独特的离子驰豫行为、类生物离子驰豫时间尺度和较低的器件操…
电致阻变效应的电阻型随机存储器（RRAM）因其具有非易失性、结构简单、低功耗、高密度、快速读写等优势，被认为是最具发展潜力的新兴存储技术之一。物联网技术的不断普及对可穿戴电子设备提出了使用更舒适、更适合人体皮肤延展性的要求。这意味着信息存储器、处理器以及传感器等电子设备的核心单元需要不断向柔弹性方向升级发展。因此，RRAM的柔性化和弹性化引起了科学界越来越多的关注。深入理解RRAM的机械和电学失效机制，对于实现其柔性化集成具有重要的意义。中国科学院宁波材料技术与工程研究所李润伟研究员带领的科研团队前期研究发现阻变介…
当前硅基太阳能电池实验室效率的世界纪录（25.6%）是由日本松下公司创造，其器件结构是基于晶体硅/非晶硅薄膜的异质结形式（HIT电池）。HIT电池中充分利用本征非晶硅薄膜对单晶硅表面的高质量钝化，藉以极低的界面电学损失获得超高的开路电压（Voc=740 mV）。借鉴HIT结构，新近发展起来的单晶硅/有机物异质结太阳能电池采用在硅基底上旋涂相应的导电有机物，再沉积上、下金属电极的简单途径即可完成器件制备。由n-型硅和空穴导电性有机物poly(3,4-ethylene dioxythiophene):poly(styr…
自从研究人员发现碳可以形成零维富勒烯、一维纳米管和二维石墨烯这些规则的纳米结构之后，过渡金属是否也存在类似的结构逐渐受到人们的广泛关注。最近的研究发现VIIIB与IB族过渡金属元素可以形成稳定的类似于碳的低维结构，例如类似于富勒烯的金纳米笼结构、银纳米管结构、铂纳米管结构。在这些结构中，低维金纳米结构最为引人注目，大量的金纳米笼、纳米线、纳米管结构被理论预测并成功的制备出来。然而，为何金可以形成与碳类似的低维纳米结构？金纳米结构与其物理化学性质之间又存在怎样的构效关系？其他过渡金属元素又存在怎样的规律？这一系列基本…
神经突触（synapse）是哺乳动物进行记忆和学习的基本细胞单元，突触功能模拟则是实现仿生电路、开发类人电脑的关键。忆阻器能够根据其任意时刻的阻态来记录所受施的电压和所流经的电荷的变化，这种可连续调节的阻态和“记忆”过往状态的特性与人脑突触在生物电信号刺激下的塑性响应极其类似，是目前已知的功能最接近神经突触的器件。有机高分子材料在机械柔韧性、延展性以及生物相容性方面具有得天独厚的优势，且其电学性能可以通过丰富的化学结构设计与合成得到有效的调控。利用有机高分子功能材料进行忆阻行为调控与神经突触仿生的研究，模拟神经突触…