材料科学

全南国立大学Chan-Jin Park等:在自支撑多孔石榴石骨架下原位聚合以构建高性能复合固体电解质

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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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李喜飞等综述:金属化合物加速硫正极氧化还原动力学的最新进展

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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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大连化物所吴忠帅等:具有增容和快充能力的Nb₂O₅分级微米花结构用于柔性钠离子微型电容器

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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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佘远斌院士等:应力诱导表面界面双极化构建高密度活性位点,提升光催化CO₂还原能力

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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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湘潭大学王钢&澳大利亚伍伦贡大学赖伟鸿等:快速锂离子通道聚合物人工SEI层,长循环稳定锂金属负极

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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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广东工业大学黄少铭/张伟等:构筑网格化纳米纤维高效锚定多碲化物中间相实现超长寿命钾离子储存

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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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华北电力大学吕玮等:生物质碳集成策略发掘水系Zn-MnO₂电池正极生物相容性

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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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南航张校刚等:含氟表面活性剂助力高性能锂离子热电化学电池

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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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中科院宁波材料所向超宇:质子促进配体交换实现高效的CsPbI₃量子点发光二极管

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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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武汉大学周金平等:双交联纤维素水凝胶电解质用于可持续、高性能水系锌电

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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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清华大学魏飞教授等:锂离子电池SiO基负极界面导电网络对快充性能影响的基础理解

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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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加拿大阿尔伯塔大学王晓磊等:超薄亲锌界面调节双电层实现高稳定性水系锌离子电池

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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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哈工大于杰团队:宏观孔和定向通道赋予非晶硅纳米点低应变和快充储锂特性

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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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清华大学汪长安等:用于高稳定水系锌离子电池的具有适宜螯合强度的可极化添加剂

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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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西南大学包淑娟等:氧化锌添加剂提升电解水系锌锰电池快充与循环稳定性

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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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北科大张隆和刘永畅等综述:高锌利用率水系锌金属电池的设计策略,从金属负极到无负极结构

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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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黄维院士和马龙涛教授等综述:水系多价金属离子电池的非对称电解质设计

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Nano-Micro Letters 发布于 2024-02-01

研究背景 随着便携式电子产品和电动车的快速发展,高能量密度电池已成为研究的热点问题。传统的均质电解液不能同时满足高电位阴极和低电位阳极的截然相反的要求,而高电位阴极和低电位阳极是高压电池所必需的。同时,均相的单一电解质难以实现双功能或多功能,以满足不同的电极要求。相比之下,双或...

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韩国蔚山科技大学MK Choi等综述:全彩钙钛矿发光二极管图案化策略的最新进展

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Nano-Micro Letters 发布于 2024-01-30

研究背景 金属卤化物钙钛矿(MHPs) 由于包括广泛的颜色可调性、狭窄的发射带宽、高量子产率和可溶液加工性在内的出色的材料特性,已成为下一代显示器发光材料的重要选择。尽管最近的进展将单色钙钛矿发光二极管(PeLEDs)的发光效率推向了理论极限,但其目前使用旋涂工艺的制备方式在制...

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重庆大学周小元等:强耦合的Ag/Sn–SnO₂纳米片在安培级电流下将CO₂还原为纯HCOOH溶液

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Nano-Micro Letters 发布于 2024-01-28

研究背景 电催化CO₂还原将间歇性的可再生电能转化为高附加值的纯液体产品,具有诱人的前景,但需要发展高性能的电催化剂,以及解决后续产物分离等问题。重庆大学周小元教授团队精心设计和制备出由Ag颗粒和Sn–SnO₂晶粒组成的强耦合纳米片(Ag/Sn–SnO₂),具有特殊的电子结构、...

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港深穗四校合力:19.2%光电转换效率的有机太阳能电池,逐步调控薄膜结晶与激子动力学实现绿色溶剂制备

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Nano-Micro Letters 发布于 2024-01-24

研究背景 有机太阳能电池(OSCs)在零碳社会和智能城市建设中作为能源供应源具有巨大的潜力,单节器件的功率转换效率(PCE)已经超过19%,叠层器件的效率值已经超过20%。这主要归功于合理的材料设计和组合,同时也要借助氯仿(CF),这是一种强大的溶剂(溶解度),能够快速实现液体...

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