电化学

NMSCI 发布于 2023-03-28

锂硫电池（Li-S）具有较高的理论比容量(1675 mAh kg⁻1)和比能量(2600 Wh kg⁻1)，被认为是理想的下一代电化学能源存储设备。然而，锂硫电池的商业化应用仍然面临着诸多挑战。在正极侧，可溶多硫化物(LiPSs)引起的穿梭效应造成活性材料的流失和锂负极的腐蚀；同...

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NMSCI 发布于 2023-03-20

过渡金属碱式盐 [M2⁺(OH)2-x(Aᵐ⁻)x/m，A=CO₃2⁻，NO₃⁻，F⁻，Cl⁻]含有OH⁻和另一种酸根阴离子，因其优异的电催化析氧反应(OER)活性受到了广泛关注。本文总结了过渡金属碱式盐的最新进展及其在OER和电催化全解水的应用。本文重点介绍了含有CO₃2⁻，N...

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NMSCI 发布于 2023-01-29

水系质子电池因其安全性高、成本低、环境友好和超高的倍率性能被认为是极具潜力的储能体系之一。然而，其存在循环性能差和平均电压低等问题，而低工作电压也极大限制了电池能量密度的提高。在众多优化策略中，先进负极材料的开发至关重要。水系质子电池通常使用酸性电解液，体系中容易出现负极材料发生...

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NMSCI 发布于 2023-01-17

为了实现低碳目标，开发以锂金属为负极的高能量密度电池具有重要研究价值。然而，不可控的锂枝晶生长和体积膨胀存在极大的安全隐患。其中，亲锂的三维骨架设计可以有效缓解锂金属循环过程中的枝晶生长和无限体积膨胀等问题。基于三维骨架设计，我们提出物理形貌限域和化学吸附/扩散调控是实现锂金属均...

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NMSCI 发布于 2022-12-29

当今世界的许多革命性发现都是受到了大自然的启发。在材料科学领域，自然事物和生物材料的高度有序、多样化和独特的结构吸引了研究人员通过材料化学手段在纳米材料中复制和模仿。从自然界中汲取灵感，设计具有合适取向、高度有序的结构和优异的机械稳定性，同时又能获得较高能量和功率密度的纳米材料，...

阅读(152)评论(0)赞 (0)标签：仿生纳米结构 / 研究进展 / 超级电容器

NMSCI 发布于 2022-12-27

电动汽车和大规模智能电网的快速发展，对二次电池的能量密度和循环寿命提出了更高的要求。锂-硫电池因其高的理论比能量(1675 mAh g⁻¹)和能量密度(2600 Wh kg⁻¹)而受到人们的广泛关注。除此之外，单质硫的低毒性、储量丰富和低成本等优点使得锂-硫电池具有广阔的商业化应...

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NMSCI 发布于 2022-12-23

水系锌离子电池由于其简单的制造工艺、本征安全性和经济效益，在新一代储能系统中具有很高的应用潜力。然而，锌枝晶以及有害副反应很容易导致电池出现循环寿命短和电化学性能差等问题，这极大地阻碍了其实际应用。在这项工作中，作者提出了一种Zr基金属有机骨架功能化隔膜(UiO-66-GF)。金...

阅读(178)评论(0)赞 (0)标签：MOFs / 水系锌离子电池 / 锌沉积

NMSCI 发布于 2022-12-08

氨是现代化工和农业的基础，同时也是洁净能源的重要载体之一。然而传统的Haber-Bosch法合成氨需要在高温高压条件下进行，研究者们已经提出了各种绿色、可持续的合成氨路线来替代高能耗、高污染排放的Haber-Bosch合成氨工艺。其中，由可再生能源驱动的电化学合成氨技术近年来备受...

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NMSCI 发布于 2022-12-06

太阳能水分解可通过调节催化剂表面成分和相结构进行调控，也是改善反应动力学缓慢和提高能量转换效率的重要途径。本文中韩国成均馆大学Jung Kyu Kim教授课题组合成了一种焦磷酸铁(Fe₄(P₂O₇)₃, FePy)纳米晶调节的杂化覆盖层，该杂化覆盖层存在于纳米结构化的金属氧化物表...

阅读(159)评论(0)赞 (0)标签：太阳能水分解 / 表面处理 / 金属氧化物

NMSCI 发布于 2022-12-01

随着化石燃料的不断开采和使用，能源危机和环境恶化的问题越来越严重。可再生能源(如太阳能、风能和潮汐能)，在缓解环境污染的同时，正逐步取代传统的火力发电，但这些可再生能源面临着供需结构的不匹配和区域能源调度的困难。因此，开发清洁、高效、便携的能源转换装置是非常可取的，但目前仍是一个...

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NMSCI 发布于 2022-11-30

可穿戴柔性电子技术的快速发展，急需开发在全温度和恶劣条件下工作的高能量柔性电池。锌空气电池(ZABs)由于丰富的锌资源和高理论能量密度，是最具成本效益竞争力和高安全性的储能系统。然而，空气正极的反应动力学缓慢、宽温度范围内充放电电解质的离子导电率降低、过电位大、速率能力差、化学稳...

阅读(260)评论(0)赞 (0)标签：柔性电子 / 超分子聚合物 / 锌空电池

NMSCI 发布于 2022-11-29

开发和优化混合锡铅(Sn-Pb)钙钛矿将对全钙钛矿叠层太阳能电池效率的提升至关重要。然而，常见混合Sn-Pb钙钛矿组分中挥发性甲胺(MA⁺)离子含量较高(>30%)，这会影响器件的工作稳定性。无甲胺的混合Sn-Pb钙钛矿(如Cs₀.₂₅FA₀.₇₅Sn₀.₄Pb₀.₆I₃)...

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NMSCI 发布于 2022-11-29

一、专辑介绍 水凝胶和气凝胶是两种最常见的凝胶材料。水凝胶依靠其亲水的三维网络结构，具有特殊的溶胀特性与保水功能，被广泛应用于原油脱水、医疗药物载体、传感等领域；气凝胶则是利用一定的干燥方式使气体取代凝胶中的液相而形成的一种纳米级多孔固态材料，凭借其轻质、良好的热学性能、优异的机...

阅读(184)评论(0)赞 (0)标签：水凝胶

NMSCI 发布于 2022-11-24

一、专辑介绍 近年来，化石能源的大量燃烧所引起的环境问题，给人类的生存和发展带来了巨大挑战。凭借快速充放电、高功率密度、低成本和出色的循环稳定性，超级电容器被认为是合适的下一代储能设备。超级电容器的电极材料会影响其工作电压、能量密度、功率密度以及循环寿命等关键性能参数。相对于负极...

阅读(173)评论(0)赞 (0)标签：超级电容器

NMSCI 发布于 2022-11-21

一、专辑介绍 对于锂金属电池、水系锌电池或者热电化学电池来说，使用固体电解质可以解决在这些种类电池充放电使用过程中的枝晶、短路、自放电以及电解质泄漏等问题，能够有效提高电池的安全性、可靠性并且延长电池使用寿命。因此，使用固态电解质的固态电池吸引了研究者的大量研究。 本虚拟专辑简介...

阅读(202)评论(0)赞 (0)标签：固态电池

NMSCI 发布于 2022-11-21

新能源行业的快速发展对锂离子电池安全性、能量密度上提出了更高的要求,而固态锂金属电池有望替代目前液态锂离子电池朝着更高能量密度发展，因此开发出兼具高室温离子电导率与高安全性的固态锂金属电池具有重要意义。凝胶聚合物固态电解质由于自身制备工艺简单并拥有较高的室温离子电导率而受到人们的...

阅读(209)评论(0)赞 (0)标签：固态锂金属电池 / 阵列电解质

NMSCI 发布于 2022-11-17

一、专辑介绍 近年来，化石能源的大量燃烧所引起的环境问题，给人类的生存和发展带来了巨大挑战。凭借快速充放电、高功率密度、低成本和出色的循环稳定性，超级电容器被认为是合适的下一代储能设备。超级电容器的电极材料会影响其工作电压、能量密度、功率密度以及循环寿命等关键性能参数。相对于负极...

阅读(243)评论(0)赞 (0)标签：正极材料 / 超级电容器

NMSCI 发布于 2022-11-16

甲酸(HCOOH)是二氧化碳还原(CO₂RR)最常见的产物之一，电催化CO₂制备HCOOH也是实验室中CO₂催化还原最容易得到高法拉第效率的反应之一，特别来讲，对于铋，锡，铟等体系的催化剂而言，电催化CO₂获得的产物以HCOOH为主，其它产物尤其是液相产物普遍很少甚至没有，这使得...

阅读(277)评论(0)赞 (0)标签：二氧化碳还原 / 铟基催化剂

NMSCI 发布于 2022-11-16

化石能源的过度开采和利用导致严重的环境问题和能源危机。可再生能源驱动的电催化二氧化碳还原产生液态燃料和化学物质，有效的实现碳中和能源转化。在众多的还原产物中，甲酸盐是二氧化碳电化学还原具有市场竞争力和经济可行性产物，开发高效电催化二氧化碳还原产甲酸催化剂具有重要研究价值。目前，电...

阅读(222)评论(0)赞 (0)标签：二氧化碳还原 / 甲醛氧化

NMSCI 发布于 2022-11-14

温和水系锌离子电池以其高比容量、安全、环保、低成本等特点获得了快速发展，并有望主导未来储能系统市场。然而，温和水系锌离子电池在充放电过程中，负极侧难以避免会出现枝晶生长、析氢和腐蚀等棘手问题，严重限制了电池的性能。因此，全方位理解锌负极所面临的挑战以及其解决策略，对发展具有高度稳...

阅读(507)评论(0)赞 (0)标签：水系锌离子电池 / 锌负极