柔性液晶显示器;钙钛矿用钾;锂硫电池。
灵活的液晶显示器
东华大学和香港科技大学的研究人员开发了一种灵活的，光学可重写液晶显示器用于纸张显示。
该团队估计这款产品的生产成本很低，一块5英寸的屏幕可能只需要5美元。
光学可重写液晶显示器，像传统的液晶显示器一样，结构像一个三明治，在两块板之间填充液晶。传统液晶板上的电连接会产生将单个像素从亮到暗切换所需的电场，而光学可重写液晶板上覆盖着特殊的分子，这些分子在偏振光存在时重新排列并切换像素。
这消除了对传统电极的需求，减少了结构的体积，并允许在板的类型和厚度上有更多的选择。因此，光学可重写lcd比传统lcd更薄，厚度不到半毫米，可以由柔性塑料制成，重量只有几克。中国东华大学的孙佳彤说:“它只比纸厚一点。”
由于结构简单，光学可重写液晶显示器经久耐用，制造成本低廉。此外，就像电子书中的电子纸屏幕一样，只需要切换显示图像或文本，而不需要维持屏幕上的图像。
组合柔性蓝色光学可重写LCD。(来源:Zhang et al. / AIP)
为了使屏幕灵活，团队必须创建一个新的间隔设计。隔板将塑料或玻璃板分开。“我们在玻璃层之间放置了间隔，以保持液晶层的均匀，”孙说。所有液晶显示器都使用间隔器来确定液晶的厚度。恒定的厚度对于良好的对比度、响应时间和视角是必要的。然而，当平板弯曲时，它迫使液晶远离冲击位置，并留下屏幕空白部分，因此改变间隔设计对于防止柔性液晶中的液晶过度移动至关重要。
最终，当液晶显示器被弯曲或撞击时，一个网格状的间隔器可以最好地防止液晶流动。
该团队还改善了屏幕的显色性。在此之前，光学可重写液晶显示器只能同时显示两种颜色。现在，他们的光学可重写LCD同时显示三原色。他们通过在液晶显示器后面放置一种特殊类型的液晶来实现这一点，液晶显示器可以反射红色、蓝色和绿色。
为了使其成为商业产品，该团队希望提高柔性光学可重写LCD的分辨率。“现在我们有三种颜色，但对于全彩，我们需要使像素太小，人眼无法看到，”孙说。
钙钛矿用钾
剑桥大学、乌普萨拉大学、代尔夫特理工大学和谢菲尔德大学的研究人员发现，添加碘化钾钙钛矿太阳能电池提高了效率。
钙钛矿晶体结构中的微小缺陷(称为陷阱)会导致电子在能量被利用之前被“卡住”。另一个问题是，当被照亮时，离子会在太阳能电池中移动，这可能会导致带隙的变化。
剑桥卡文迪什实验室的Sam Stranks说:“到目前为止，我们还不能使这些材料稳定在我们需要的带隙中，所以我们一直试图通过调整钙钛矿层的化学成分来固定离子运动。”“这将使钙钛矿能够用作多功能太阳能电池或彩色led，本质上是反向运行的太阳能电池。”
钙钛矿晶体结构形成(“自组装”)的原子尺度视图。钾离子(红色)正在装饰结构的表面，以愈合缺陷和固定多余的卤化物。(来源:Matt Klug)
在这项研究中，研究人员通过向钙钛矿油墨中添加碘化钾来改变金属卤化物钙钛矿层的化学成分，然后自组装成薄膜。该技术与卷对卷工艺兼容。碘化钾在钙钛矿的顶部形成了一层“装饰”层，具有“修复”陷阱的作用，使电子可以更自由地移动，以及固定离子运动，这使得材料在所需的带隙上更稳定。
“钾稳定了钙钛矿带隙，我们想要串联太阳能电池，使他们更发光，这意味着更高效的太阳能电池，”斯特兰斯说。“它几乎完全管理钙钛矿中的离子和缺陷。”
钙钛矿和钾器件在测试中表现出良好的稳定性，将光转化为电能的效率为21.5%，这与最好的钙钛矿基太阳能电池类似。由两个钙钛矿层组成的串联电池具有理想的带隙，其理论效率极限为45%，实际效率极限为35%——两者都高于目前硅的实际效率极限29%。
改进锂硫电池
德克萨斯大学达拉斯分校的研究人员开发了一种高能锂硫电池他们表示，这可以延长锂离子电池的电池寿命。锂硫电池的制造成本更低，重量更轻，储存的能量几乎是锂离子电池的两倍，而且对环境更有利。
“锂硫电池是大多数研究界认为的下一代电池，”Kyeongjae“K.J.”说。德克萨斯大学达拉斯分校的材料科学与工程教授Cho说。“它的容量大约是锂离子电池的3到5倍，这意味着如果你习惯了手机续航3小时，那么你可以用锂硫电池使用9到15小时。”
不幸的是，硫是一种很差的导电体，在几个充电和充电周期后就会变得不稳定。电极分解是锂硫电池不是主流的另一个原因。
人们曾试图改进锂硫电池，方法是在一个电极上放置金属锂，在另一个电极上放置金属硫。然而，金属锂往往太不稳定，而硫太绝缘。科学家们发现了一种技术，可以生产一种硫碳纳米管物质，在一个电极上产生更多的导电性，并在另一个电极上产生一种纳米材料涂层，以提高另一个电极的稳定性。
研究人员发现，当钼与两个硫原子结合时，可以产生一种可以调节涂层厚度的材料，这种涂层比蜘蛛网的丝还要薄。他们发现它提高了稳定性，弥补了硫的导电性差的问题，从而实现了更大的功率密度，使锂硫电池更具商业可行性。
Cho表示，研究小组计划进一步开发电池。“我们正在进行下一步，将完全稳定这种材料，并使其成为实际的、实用的商业技术。”
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