High electrochemical stability and safety make Na+superionic conductor(NASICON)-class cathodes highly desirable for Na-ion batteries(SIBs).However,their practical capacity is limited,leading to low specific energy.Fur...High electrochemical stability and safety make Na+superionic conductor(NASICON)-class cathodes highly desirable for Na-ion batteries(SIBs).However,their practical capacity is limited,leading to low specific energy.Furthermore,the low electrical conductivity combined with a decline in capacity upon prolonged cycling(>1000 cycles)related to the loss of active material-carbon conducting contact regions contributes to moderate rate performance and cycling stability.The need for high specific energy cathodes that meet practical electrochemical requirements has prompted a search for new materials.Herein,we introduce a new carbon-coated Na_(3)VFe_(0.5)Ti_(0.5)(PO_(4))_(3)(NVFTP/C)material as a promising candidate in the NASICON family of cathodes for SIBs.With a high specific energy of∼457 Wh kg^(-1) and a high Na+insertion voltage of 3.0 V versus Na^(+)/Na,this cathode can undergo a reversible single-phase solid-solution and two-phase(de)sodiation evolution at 28 C(1 C=174.7 mAh g^(-1))for up to 10,000 cycles.This study highlights the potential of utilizing low-cost and highly efficient cathodes made from Earth-abundant and harmless materials(Fe and Ti)with enriched Na^(+)-storage properties in practical SIBs.展开更多
Die Prim rstabilit t von Pedikelschrauben im Knochen h ngt in hohem Masse von der Knochendichte ab. Die Augmentation mit Zement ist ein klinisch einsetzbares Verfahren, um die Schrauben Verankerung...Die Prim rstabilit t von Pedikelschrauben im Knochen h ngt in hohem Masse von der Knochendichte ab. Die Augmentation mit Zement ist ein klinisch einsetzbares Verfahren, um die Schrauben Verankerung im osteoporotischen Knochen zu verbessern.In dieser Studie wurde eine neuartiges resorbierbares Knochenersatzmaterial (α BSM TM ) für diese Augmentation benutzt. Biomechanische Testungen wurden in vitro bei 16 Lendwirbelk rpern (L3-L5) aus 6 Individuen(75,2±13,7 Jahre) durchgeführt. Vor der biomechanischen Testung wurde bei allen Pr paraten die trabekul re Knochendichte mittels pQCT gemessen und beide Pedikel mit USS Pedikelschrauben (5,0 mm × 45 mm) besetzt, von welchen eine mit α BSM TM augmentiert war. Beim axialen Auszugstest wurden die maximale axiale Auszugskraft (F max) sowie die Energieaufnahme bestimmt. Der Medianwert der F max stieg beim Auszugstest durch die Zementierung mit α BSM TM um 80 % von 370 N (ohne Zement) auf 665 N (mit Zement). Die Energieaufnahme bis zum Erreichen der F max (E F max) und bei Dislokation bis 2,0 mm (E 2 mm) steigerte sich ebenfalls um 83 % und 68 %. Die Unterschiede waren signifikant. (Wilcoxon′s Test, P <0,01) Die Ausreisskrafte F max (ohne oder mit Zement) korrelierten eng mit der Knochendichte ( r =0,9056 und r =0,9585). Unsere Resultate zeigen, da eine Augmentation mit dem α BSM TM die primare Stabilitat von Pedikelschrauben verbessern kann. Der Effekt scheint auf einer Optimierung der Kontaktfl che und einer Aussteifung der schraubennahen Spongiosa zu beruhen. Das Material k nnte geeignet sein, die Verankerung von Pedikelschrauben bei osteoporotischen Patieten zu verbessern.展开更多
Silicon belongs to group 14 elements along with carbon,germanium,tin,and lead in the periodic table.Similar to carbon,silicon is capable of forming a wide range of stable compounds,including silicon hydrides,organosil...Silicon belongs to group 14 elements along with carbon,germanium,tin,and lead in the periodic table.Similar to carbon,silicon is capable of forming a wide range of stable compounds,including silicon hydrides,organosilicons,silicic acids,silicon oxides,and silicone polymers.These materials have been used extensively in optoelectronic devices,sensing,catalysis,and biomedical applications.In recent years,silicon compounds have also been shown to be suitable for stabilizing delicate halide perovskite structures.These composite materials are now receiving a lot of interest for their potential use in various real-world applications.Despite exhibiting outstanding performance in various optoelectronic devices,halide perovskites are susceptible to breakdown in the presence of moisture,oxygen,heat,and UV light.Silicon compounds are thought to be excellent materials for improving both halide perovskite stability and the performance of perovskite-based optoelectronic devices.In this work,a wide range of silicon compounds that have been used in halide perovskite research and their applications in various fields are discussed.The interfacial stability,structure-property correlations,and various application aspects of perovskite and silicon compounds are also analyzed at the molecular level.This study also explores the developments,difficulties,and potential future directions associated with the synthesis and application of perovskite-silicon compounds.展开更多
基金This work was supported by the National Research Foundation of Korea(NRF)Grant funded by the Korean government(MSIT)(NRF-2018R1A5A1025224 and NRF-2021R1A4A1052051)This work was also supported by the National Research Foundation of Korea Grant funded by the Korean Government Ministry of Education and Science Technology(NRF-2021R1I1A3060193).
文摘High electrochemical stability and safety make Na+superionic conductor(NASICON)-class cathodes highly desirable for Na-ion batteries(SIBs).However,their practical capacity is limited,leading to low specific energy.Furthermore,the low electrical conductivity combined with a decline in capacity upon prolonged cycling(>1000 cycles)related to the loss of active material-carbon conducting contact regions contributes to moderate rate performance and cycling stability.The need for high specific energy cathodes that meet practical electrochemical requirements has prompted a search for new materials.Herein,we introduce a new carbon-coated Na_(3)VFe_(0.5)Ti_(0.5)(PO_(4))_(3)(NVFTP/C)material as a promising candidate in the NASICON family of cathodes for SIBs.With a high specific energy of∼457 Wh kg^(-1) and a high Na+insertion voltage of 3.0 V versus Na^(+)/Na,this cathode can undergo a reversible single-phase solid-solution and two-phase(de)sodiation evolution at 28 C(1 C=174.7 mAh g^(-1))for up to 10,000 cycles.This study highlights the potential of utilizing low-cost and highly efficient cathodes made from Earth-abundant and harmless materials(Fe and Ti)with enriched Na^(+)-storage properties in practical SIBs.
文摘Die Prim rstabilit t von Pedikelschrauben im Knochen h ngt in hohem Masse von der Knochendichte ab. Die Augmentation mit Zement ist ein klinisch einsetzbares Verfahren, um die Schrauben Verankerung im osteoporotischen Knochen zu verbessern.In dieser Studie wurde eine neuartiges resorbierbares Knochenersatzmaterial (α BSM TM ) für diese Augmentation benutzt. Biomechanische Testungen wurden in vitro bei 16 Lendwirbelk rpern (L3-L5) aus 6 Individuen(75,2±13,7 Jahre) durchgeführt. Vor der biomechanischen Testung wurde bei allen Pr paraten die trabekul re Knochendichte mittels pQCT gemessen und beide Pedikel mit USS Pedikelschrauben (5,0 mm × 45 mm) besetzt, von welchen eine mit α BSM TM augmentiert war. Beim axialen Auszugstest wurden die maximale axiale Auszugskraft (F max) sowie die Energieaufnahme bestimmt. Der Medianwert der F max stieg beim Auszugstest durch die Zementierung mit α BSM TM um 80 % von 370 N (ohne Zement) auf 665 N (mit Zement). Die Energieaufnahme bis zum Erreichen der F max (E F max) und bei Dislokation bis 2,0 mm (E 2 mm) steigerte sich ebenfalls um 83 % und 68 %. Die Unterschiede waren signifikant. (Wilcoxon′s Test, P <0,01) Die Ausreisskrafte F max (ohne oder mit Zement) korrelierten eng mit der Knochendichte ( r =0,9056 und r =0,9585). Unsere Resultate zeigen, da eine Augmentation mit dem α BSM TM die primare Stabilitat von Pedikelschrauben verbessern kann. Der Effekt scheint auf einer Optimierung der Kontaktfl che und einer Aussteifung der schraubennahen Spongiosa zu beruhen. Das Material k nnte geeignet sein, die Verankerung von Pedikelschrauben bei osteoporotischen Patieten zu verbessern.
基金National Research Foundation of Korea,Grant/Award Numbers:2021R1F1A1062528,2021R1A4A5031805,2021R1A2C1006113,BrainLink RS-2023-00236798。
文摘Silicon belongs to group 14 elements along with carbon,germanium,tin,and lead in the periodic table.Similar to carbon,silicon is capable of forming a wide range of stable compounds,including silicon hydrides,organosilicons,silicic acids,silicon oxides,and silicone polymers.These materials have been used extensively in optoelectronic devices,sensing,catalysis,and biomedical applications.In recent years,silicon compounds have also been shown to be suitable for stabilizing delicate halide perovskite structures.These composite materials are now receiving a lot of interest for their potential use in various real-world applications.Despite exhibiting outstanding performance in various optoelectronic devices,halide perovskites are susceptible to breakdown in the presence of moisture,oxygen,heat,and UV light.Silicon compounds are thought to be excellent materials for improving both halide perovskite stability and the performance of perovskite-based optoelectronic devices.In this work,a wide range of silicon compounds that have been used in halide perovskite research and their applications in various fields are discussed.The interfacial stability,structure-property correlations,and various application aspects of perovskite and silicon compounds are also analyzed at the molecular level.This study also explores the developments,difficulties,and potential future directions associated with the synthesis and application of perovskite-silicon compounds.
