新研究

新型高温热敏电阻材料

负温度系数（NTC）热敏电阻是指其阻值随温度升高而呈指数关系降低的材料，其具有灵敏度高、响应快、性能稳定的特点，被广泛用于测温、控温、温度补偿、抑制浪涌电流等设备中。然而，传统的Mn-Co-Ni系尖晶石型热敏电阻材料在300℃以上使用时存在严重的老化现象，因而越来越多的研究人员将目光投向了新型高温热敏电阻材料的研究。

新疆理化技术研究所研究员常爱民研究小组通过对高熔点、高化学稳定性的尖晶石结构MgAl2O4材料进行Cr掺杂，制备出了Mg(Al1-xCrx)2O4高温热敏陶瓷材料，经测试，该陶瓷材料在500～1000℃温度区间电阻率随温度升高而减小，表现了很好的负温度系数特性

研究人员在对该陶瓷材料的相结构、导电机理和阻温特性研究之后还发现，掺杂后的陶瓷材料为同构于MgAl2O4的立方尖晶石相；通过X射线光电子能谱（XPS）分析，陶瓷材料中Cr存在 Cr3+、Cr4+，跳跃电导在Cr3+和Cr4+之间进行，可以通过调节Cr含量来调节陶瓷材料的电性能。陶瓷材料ρ500、 B500/800、Ea500/800 的 范 围 分 别 为 2.67×103～3.72×107Ωcm,6731～11886 K, 0.581～1.025 eV。

三维纳米多孔石墨烯晶体管

本次研究证实，使用三维纳米多孔石墨烯的晶体管通过利用纳米多孔质结构，可以通过电场控制高度集成的大面积二维原子层的电子密度。在今后，使用石墨烯和二硫化钼，利用原子层的感光元件，以及高度集成的立体电路的实用化有望取得进展。与此同时，在使用石墨烯和其他原子层材料的“三维纳米多孔质结构”领域也有望诞生出新的材料。

德国科学杂志《Advanced Materials》2016年10月11日网络版介绍了日本东北大学和东京大学合作研发物使用三维纳米多孔石墨烯的电双层晶体管，其电容量最多达到了二维石墨烯晶体管的1000倍。

为了最大限度利用三维纳米多孔石墨烯的表面积，研究人员以不破坏纳米多孔质结构为前提，制作经过超临界CO2干燥的纳米多孔石墨烯，作为了晶体管的传导路径（沟道）和作用（栅极）电极。然后使试样全部浸满由室温下稳定的阳离子和阴离子组成的液体（离子液体），制作出了在作用电极与沟道之间外加电场，沟道的电子浓度就会发生变化的电双层晶体管。

全新不含碳超级电容

美国麻省理工学院研制出首个不含碳的超级电容，性能超过碳基材料，未来除用于电动汽车等新能源领域，还能用来生产可调节亮度的变色窗户和探测痕量化学物质的化学传感器。

超级电容因充放电速度快、功率密度高等因素成为能源储存系统的研究热门。但目前的超级电容都是利用碳基材料制成，在生产过程中需要800℃以上的高温以及刺激性强的化学物质。“而现在我们发现了一类不含碳的全新超级电容材料。”MIT助理化学教授米尔恰•丁卡说。

这种全新电容用一类称作金属—有机物框架（MOFs）的材料制成。测试表明，新超级电容充放电1万次后储能损失不到10%，在许多关键性能参数的表现上，已经相当于甚至超越了现有的碳基材料。但丁卡表示，MOFs材料还有很大的优化潜力，其表面积经过优化后，完全能达到现有碳基材料的3倍，其储电量将达到惊人的高度。

除了比碳基材料稍贵外，MOFs优势明显，表面积大，生产中的温度和化学条件不再严苛。未来除用于超级电容外，还能用于储存天然气、生产可调节亮度的窗户以及医用或安全性检测的化学探测器。