制了其快速充放电的性能，尤其在便携式电子设备（如手机、电脑灯）和电动汽车领域仍难 以满足供电需求。突破传统锂电池的储电瓶颈并开发出超快倍率充放电和超长循环寿命的锂 电池具有重大意义，这必将极大推动新一代储能技术的发展。 新加坡南洋理工大学的Chen Xiaodong教授课题组在传统水热反应中加入机械力搅拌， 成功合成长度达几十徽米的钛酸盐纳米管，这比通过传统水热法合成的纳米管长度增加大 约100倍。 PPT11 基于超长可弯曲的纳米管结构并结合热处理化学转换，二氧化钛三维网络构架得以构 建，并展示出了优异的超快充放电性能。在超快充放电（每次<3分钟，电流密度为8.4AWg) 的情况下，可以循环充放电达10000次以上，这等同于长达25年的产品寿命（假设一天充 电一次)。 一一成果于2014年9月发表在《Advanced Materials》期f刊，该期刊接收与材料领域相 关的顶尖科研成果，2015年度其接收率只有9%，影响因子为18.96。 PPT12科学家揭示纳米粒子神奇特性外部液体内部晶体 纳米粒子的应用包含从电子学到药物学等一系列领域，一般来说，研究人员希望纳米粒 子形成一定的形状，且这些形状要非常稳定，在有些情况下最好可以持续几年。然而，美 国麻省理工学院的李巨(JuL)教授带领的研究小组在纯银纳米粒子里发现了一个令人惊讶 的现象：室温下，从外面看它们像液体水滴，会摇晃并随时改变形状，而它们内部则是超级 稳定的晶体结构。 PPT13 实验是在室温环境下进行的，使用了直径不超过10纳米的纯银粒子，宽度不超过人类头 发的1/1000。银具有相对较高的熔点（大约为962摄氏度），因此纳米粒子里观测到的任何类似 液体的行为应该“相当意外”。 研究人员利用透射式电子显微镜和原子建模进行的细节成像揭示了虽然金属纳米粒子 的外部移动类似于液体，但只有相当于1-2个原子厚度的最外层在特定时间是移动的。随着 这些外层原子层在表面移动并在其它处重新堆积，它们产生了更大运动量的错觉一一但在每 一颗粒子内“内部是结晶的，因此唯一移动光的原子是第一个或者第二个单层。”李说道。 “除了第一、二层，其它各处都是结晶透明的。”相比之下，如果水滴融化成液态，晶体结 构的有序性将完全丢失，就像一整面墙坍塌成分散的砖块。 从技术层面讲，粒子的变形是拟弹性的，这意味着在压力移除后材料可以回归之前的原 始形状，就像被压缩的橡胶球，这与可塑性是相对的，后者是一堆已经变形的泥土，它会继 续保持新的形状。 界面扩散的可塑性的现象最先是由美国麻省理工学院陶瓷工程学教授罗伯特·科博 (Robert L.Coble)提出的，它也被称为科布尔蠕变(Coble creep)。“因此我们将所观察 到的灵活的称为科布尔伪弹性。”李说道。 现在这一现象已经被科学家们理解，研究纳米电路或者其他纳米设备的科研人员可以轻 易的进行补偿。如果纳米粒子得到难以察觉的稀薄氧化层的保护，那么类似液体的行为就可 以完全消除，从而实现稳定的电路。 另一方面，这一现象对于其它应用也很有用：例如在电触头必须经受旋转重构的电路里， 最大化这种效应的粒子或可能被证明是非常有用的，利用惰性金属或者在还原性气氛下，实 现氧化层形成的失稳。部，原子保持完美排列，就像墙上的砖块一样。 这一发现公然挑战了某些研究预期，这部分原因是对大部分材料的关系的理解已经很成 熟，也即材料的机械强度会随着体积的减少而增加。“整体来说，体积越小，强度越大。” 李说道。但“当体积非常小时，材料组件可能变得非常微弱，从‘越小越强’到‘越小越弱’制了其快速充放电的性能，尤其在便携式电子设备（如手机、电脑灯）和电动汽车领域仍难 以满足供电需求。突破传统锂电池的储电瓶颈并开发出超快倍率充放电和超长循环寿命的锂 电池具有重大意义，这必将极大推动新一代储能技术的发展。 新加坡南洋理工大学的 Chen Xiaodong 教授课题组在传统水热反应中加入机械力搅拌， 成功合成长度达几十微米的钛酸盐纳米管，这比通过传统水热法合成的纳米管长度增加大 约 100 倍。 PPT11 基于超长可弯曲的纳米管结构并结合热处理化学转换，二氧化钛三维网络构架得以构 建，并展示出了优异的超快充放电性能。在超快充放电（每次< 3 分钟，电流密度为 8.4 A/g） 的情况下，可以循环充放电达 10000 次以上，这等同于长达 25 年的产品寿命（假设一天充 电一次）。 ——成果于 2014 年 9 月发表在《Advanced Materials》期刊，该期刊接收与材料领域相 关的顶尖科研成果，2015 年度其接收率只有 9%，影响因子为 18.96。 PPT12 科学家揭示纳米粒子神奇特性 外部液体内部晶体 纳米粒子的应用包含从电子学到药物学等一系列领域，一般来说，研究人员希望纳米粒 子形成一定的形状，且这些形状要非常稳定，在有些情况下最好可以持续几年。然而，美 国麻省理工学院的李巨（Ju Li）教授带领的研究小组在纯银纳米粒子里发现了一个令人惊讶 的现象：室温下，从外面看它们像液体水滴，会摇晃并随时改变形状，而它们内部则是超级 稳定的晶体结构。 PPT13 实验是在室温环境下进行的，使用了直径不超过 10 纳米的纯银粒子,宽度不超过人类头 发的 1/1000。银具有相对较高的熔点(大约为 962 摄氏度),因此纳米粒子里观测到的任何类似 液体的行为应该“相当意外”。 研究人员利用透射式电子显微镜和原子建模进行的细节成像揭示了虽然金属纳米粒子 的外部移动类似于液体，但只有相当于 1-2 个原子厚度的最外层在特定时间是移动的。随着 这些外层原子层在表面移动并在其它处重新堆积，它们产生了更大运动量的错觉——但在每 一颗粒子内“内部是结晶的，因此唯一移动光的原子是第一个或者第二个单层。”李说道。 “除了第一、二层，其它各处都是结晶透明的。”相比之下，如果水滴融化成液态，晶体结 构的有序性将完全丢失，就像一整面墙坍塌成分散的砖块。 从技术层面讲，粒子的变形是拟弹性的，这意味着在压力移除后材料可以回归之前的原 始形状，就像被压缩的橡胶球，这与可塑性是相对的，后者是一堆已经变形的泥土，它会继 续保持新的形状。 界面扩散的可塑性的现象最先是由美国麻省理工学院陶瓷工程学教授罗伯特•科博 （Robert L. Coble）提出的，它也被称为科布尔蠕变（Coble creep）。“因此我们将所观察 到的灵活的称为科布尔伪弹性。”李说道。 现在这一现象已经被科学家们理解，研究纳米电路或者其他纳米设备的科研人员可以轻 易的进行补偿。如果纳米粒子得到难以察觉的稀薄氧化层的保护，那么类似液体的行为就可 以完全消除，从而实现稳定的电路。 另一方面，这一现象对于其它应用也很有用：例如在电触头必须经受旋转重构的电路里， 最大化这种效应的粒子或可能被证明是非常有用的，利用惰性金属或者在还原性气氛下，实 现氧化层形成的失稳。部，原子保持完美排列，就像墙上的砖块一样。 这一发现公然挑战了某些研究预期，这部分原因是对大部分材料的关系的理解已经很成 熟，也即材料的机械强度会随着体积的减少而增加。“整体来说，体积越小，强度越大。” 李说道。但“当体积非常小时，材料组件可能变得非常微弱，从‘越小越强’到‘越小越弱’