 1 研究燃料电池内微观结构，可提高化石燃料的耐用性和经济性 2017年4月10日，美国国家能源技术实验室（NETL）官网公布消息称，通过研究燃料电池内部的微观结构，可以提高化石燃料的耐用性和经济性。 固体氧化物燃料电池（SOFCs）是一种非常有前途的技术，可以使用化石燃料高效地产生能量，且具有无移动部件和低排放的优点。但是当前系统需在700到1000摄氏度之间运行才可获得最大的效率。 较高的操作温度会缩短系统的使用寿命，需要更频繁地更换燃料电池堆。较低的操作温度会延长系统的使用寿命，但要获得相同的性能便会驱动成本上升。 NETL的研发人员希望通过深入研究燃料电池的微观结构，获得能在较低温度下有效运行SOFC的解决方案，延长使用寿命。燃料电池是依靠组件的催化活性和导电性产生电能的电化学装置。微观组织的变化会对电池的性能产生很大影响。 在研究提高SOFC经济性的过程中，NETL系统分析专家表示退化是一个关键问题。随着时间的推移，退化会造成性能的持续下降。对SOFC而言，退化可以有不同的表现方式，但最终的结果都是改变电池的活性区域并缩短使用寿命。 目前，NETL主要研究两种类型的退化：粗化和相互扩散。  ▲NETL的模拟结果 粗化与燃料电池表面积的损失有关。SOFC在高温下运行。随着时间的推移，组成SOFC电极的颗粒会长大或粗化。当材料发生粗化时，它们的表面积会变小，这也意味着电池活性区域的减少。如上图所示，红色和黄色立方体表示随着时间的推移材料发生的粗化，紫色区域表示伴随的反应性损失。 相互扩散描述了不同燃料电池组件之间界面组成发生的变化。这种混合改变了SOFC的组成，并且改变了界面处材料的活性和导电性。由于这些特性的变化，电池性能也会发生改变。 2 利用石墨烯和电刺激改变干细胞以进行神经再生 2017年4月10日，美国爱荷华州立大学介绍了其研究人员成功利用石墨烯材料和电刺激引导干细胞分化成神经再生的关键细胞——施万细胞。新的方法比既有的繁复化学过程拥有更高的转化率，并能促进细胞产生更多的神经生长因子，为低成本的神经再生和相关治疗带来了新的方向。 该研究由Roy J. Carver慈善信托基金、美国陆军医学研究与物资部，以及美国爱荷华州立大学工学院支持，相关研究成果发表在了近期的“Advanced Healthcare Materials（《先进医疗材料》）”期刊上。  施万细胞是促进神经再生的一种关键细胞，但是如何得到足够数量的施万细胞一直是相关领域研究人员关注的难点。通常方法是利用化学过程对干细胞进行引导分化，但是这个过程繁复且昂贵，限制了其应用发展。 此次，美国爱荷华州立大学的研究人员发现了可以更好地将干细胞转化为施万细胞的方法。他们使用一种特殊的喷墨打印技术制备得到多层的石墨烯电路，并利用激光来处理和改善这些电路的表面结构和导电性。通过将干细胞在这些材料表面上进行培养和电刺激引导，研究人员成功将干细胞转化为施万细胞，其转化率为85%（化学方法为75%）。同时，这个方法中的细胞可以产生每毫升80毫微克的神经生长因子，化学方法则为55毫微克。 这个技术使得神经再生治疗有了新的可能，研究人员认为相关制备技术可以有一天用于生产可溶解或可吸收的神经再生材料，通过手术植入人体而不必二次手术去除。 3 韩国蔚山科学技术大学开发一种光伏-电池集成系统 2017年4月10日，韩国蔚山科学技术大学（UNIST）的研究团队基于高效硅太阳能电池和锂离子电池开发了光充电便携式电源。这款新开发的电源可在阳光照射和室内照明下使用，使用户可以随时随地使用便携式电子设备。此外，即使在没有光的情况下，也可以为电力设备供电。 该项研究由UNIST能源与化学工程学院的Sang-Young Lee教授和Kwanyoung Seo教授主导，开发了一种由硅太阳能电池和印刷全固态锂离子电池集成的光伏-电池（PV-LIB）系统。该器件采用薄膜印刷技术，其中固态锂离子电池直接印刷在高效c-Si光伏组件上。  Sang-Young Lee教授表示：“这种设备提供了解决电池能量密度问题和太阳能电池储能问题的解决方案。更重要的是，电池在阳光直射下具有相对较高的功率和能量密度，这表明其作为太阳能驱动无限能量转换/存储系统在电动汽车和便携式电子设备的潜在应用。” 据研究团队介绍，这种PV-LIB器件表现出优异的光电化学性能以及设计紧凑性，远超单独使用光伏或电池器件。其还显示了光电充电前所未有的改进，在不到2分钟内快速充电，光电转换/存储效率为7.61％。
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