材料科学

Nano-Micro Letters 发布于 2025-01-27

研究背景 鉴于能源需求日益增长，开发高能量密度、低成本的可充电锂电池愈发引起人们的重视。一氧化硅阳极由于其高容量特性和低成本优势具有巨大的应用前景。为了缓解一氧化硅阳极在脱嵌锂过程中的体积膨胀效应，发展了材料结构设计、表面涂层修饰和元素掺杂改性等一系列技术方法。但电解液与一氧化...

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Nano-Micro Letters 发布于 2025-01-25

研究背景 铜锌锡硫硒(CZTSSe)太阳能电池因其成本低、吸收系数高、带隙可调、理论光电转换效率高等优点，已成为下一代薄膜光伏技术有前途的候选者。近年来，CZTSSe器件的认证光电转换效率(PCE)取得了巨大的进步，从12.6%飙升至15%。但对于单结CZTSe(CZTS)太阳...

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Nano-Micro Letters 发布于 2025-01-20

一、专辑介绍 钙钛矿太阳能电池：作为一种半导体异质结结构光电器件，钙钛矿太阳能电池通过钙钛矿光吸收层、电荷传输层等半导体材料组成的异质结结构来有效分离和提取光生电荷，实现由光能向电能的转换。钙钛矿太阳能电池作为一种新型光伏技术，具有成本低、效率高的特点。 本推文简介：精选...

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Nano-Micro Letters 发布于 2025-01-14

一、专辑介绍 钙钛矿太阳能电池：作为一种半导体异质结结构光电器件，钙钛矿太阳能电池通过钙钛矿光吸收层、电荷传输层等半导体材料组成的异质结结构来有效分离和提取光生电荷，实现由光能向电能的转换。钙钛矿太阳能电池作为一种新型光伏技术，具有成本低、效率高的特点。 本推文简介：精选...

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Nano-Micro Letters 发布于 2024-03-18

研究背景 固态锂金属电池(SSLMB) (-3.04 V的低氧化还原电位和3860 mAh g⁻1的高理论比容量)，作为高能量密度可充电电池潜力巨大。其中固体电解质作为关键组成部分，影响着电池的整体性能，包括无机固体电解质、固体聚合物电解质(SPEs)和复合固体电解质(CSE)...

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Nano-Micro Letters 发布于 2024-03-16

研究背景 锂硫电池具有高达1675 mAh g⁻1的理论比容量和2600 Wh kg⁻1的能量密度。然而，充放电过程中形成的多种中间产物多硫化锂(LiPSs, Li₂Sₙ, 2≤n≤8)易溶于电解液、脱离正极材料，在电场作用下扩散至负极形成了臭名昭著的穿梭效应，导致活性物质损失...

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Nano-Micro Letters 发布于 2024-03-11

研究背景 钠离子微型电容器结合了钠离子电池材料的高能量密度和超级电容器材料快速充放电的优点，可同时实现高能量密度和高功率密度，有效地弥合钠离子电池与超级电容器之间的鸿沟。然而，正、负极之间的电荷及反应动力学不匹配问题限制了高性能钠离子微型电容器的发展。因此，开发高容量且高倍率的...

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Nano-Micro Letters 发布于 2024-03-10

研究背景 基于绿色植物仿生模拟，人工光合作用的研究为应对全球环境恶化和可再生能源短缺等问题提供了新的解决思路。在众多光催化中，氧卤铋材料因其晶体可调性和对组成结构高度依赖的光催化特性而展现潜力。然而，氧卤铋中有限的活性位点和较低的电荷分离效率限制了其进一步应用。尽管可以通过构建...

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Nano-Micro Letters 发布于 2024-03-07

研究背景 锂金属在循环过程中不受控制的锂枝晶生长引起的安全问题严重阻碍了其在锂金属电池中的商业化。本文提出了一种由PVDF-HFP和LiNO₃组成的锂金属负极复合人工SEI，极性PHL层不仅可以捕获其表面的锂离子，形成快速锂离子通道，还可以作为储蓄层不断释放锂离子，从而降低局部...

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Nano-Micro Letters 发布于 2024-03-07

研究背景 金属碲化物(MTe)由于其高比容量被认为是具有发展前景的钾离子电池(PIBs)负极材料。然而，目前已报道的MTe负极材料往往面临着导电性差、体积变化大以及中间相(多碲化物，K-pTex)易溶解穿梭、容量快速衰减以及储能机制不明确等挑战。本文提出了一种新的结构工程策略，...

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Nano-Micro Letters 发布于 2024-03-06

研究背景 环保、高安全性的水系锌离子电池(AZIBs)在大规模储能领域具有巨大的应用潜力，MnO₂由于结构多样、环境友好等特点被广泛用作AZIBs的正极材料，但其在充放电过程中存在结构变形、副反应及Jahn-Teller效应等问题。绿色可再生的生物质材料对于低成本、高安全规模储...

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Nano-Micro Letters 发布于 2024-03-05

研究背景 作为一种新型能量转换器件，离子型热电池(i-TE)能够将低品质热能直接转化为电能。电解液作为i-TE的重要组成部分，其内部的离子会在一定温差下发生热扩散，并在冷、热两端形成离子浓度差，从而产生输出电压。在已报道的用于i-TE的电解液中，水系电解液因其具有快速的离子扩散...

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Nano-Micro Letters 发布于 2024-03-02

研究背景 金属卤化物钙钛矿纳米晶体(NCs)具有荧光量子产率(PLQY)高、带隙可连续调节、色纯度高、可溶液处理等优点，被认为是发光二极管(LEDs)的下一代材料。CsPbI₃钙钛矿NCs具有优异的热稳定性和理想的带隙(~1.7 eV)，广泛应用于红色发光二极管和太阳能电池(S...

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Nano-Micro Letters 发布于 2024-02-28

研究背景 水系锌电具有满足大规模电网储能需求的强大潜力。然而，其面临锌枝晶、副反应等诸多挑战，因此其倍率性能和循环寿命仍然有限。如今，水凝胶电解质因其抑制枝晶生长和副反应的优异能力而被广泛应用，而纤维素基电解质及其设计策略将推动用于绿色储能的生物聚合物基电解质的发展。 ...

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Nano-Micro Letters 发布于 2024-02-27

研究背景 高容量SiO基负极的不良导电性和高体积膨胀影响着其快充性能，建立稳定且完整的界面导电网络可有效解决上述问题。然而，界面导电网络的质量对锂离子的传输和结构耐久性的影响仍缺乏较为系统深入的理解。本文首次研究了SiO基负极快充条件下界面导电网络对离子传输和力学性能的影响。采...

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Nano-Micro Letters 发布于 2024-02-25

研究背景 水系锌离子电池(AZIBs)是一种有前途的储能技术，但其发展受到锌枝晶生长和寄生副反应的阻碍。这些问题与双电层(EDL)结构密切相关。构建具有高Zn2⁺电导率和电子绝缘性、良好的拉伸强度和附着力、以及薄而致密结构的人工固态电解质界面层(SEI)是实现锌均匀沉积的有效手...

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Nano-Micro Letters 发布于 2024-02-24

研究背景 高能量密度、长循环寿命以及快速充电的锂离子电池(LIBs)对于3C电子产品和电动汽车的快速发展具有重要意义。然而，由于商业石墨负极存在各向异性的锂储存行为，限制了LIBs快速充电能力的进一步提升，同时由于其低理论容量(372 mAh g⁻1)，限制了LIBs能量密度的...

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Nano-Micro Letters 发布于 2024-02-20

研究背景 水系锌离子电池（AZIBs）因其固有的安全性、低成本、低毒性和高体积能量密度而受到广泛关注。但在充分发挥水系锌离子电池的潜力之前，锌金属负极与电解液之间的枝晶和副反应问题仍是限制电池循环寿命的重要因素。近年来研究人员针对高稳定性、长寿命的水系锌离子电池进行了大量的研究...

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Nano-Micro Letters 发布于 2024-02-18

研究背景 可充电水性锌锰(Zn-Mn)电池较差的动力学行为和循环稳定性是限制其进一步发展的关键。本文以氧化锌为电解液添加剂，制备了一种类凝胶状的电解液，通过激活碱式硫酸锌(ZSH)辅助的Mn2⁺沉积反应，实现了阵列状Zn₂Mn₃O₈·H₂O纳米棒的快速沉积，并进而提升了电池在放...

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Nano-Micro Letters 发布于 2024-02-05

研究背景 水系锌金属电池(AZMBs)由于锌(Zn)金属优异的安全性、环境友好性、高丰度、高理论比容量和低氧化还原电位，是下一代储能体系的有力竞争者。然而，锌金属负极的枝晶、析氢、腐蚀和钝化等一系列问题会导致活性锌的不可逆损失。为了解决这些问题，研究人员经常使用过量的锌以确保锌...

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