能源材料

3D“星形”有机共轭分子设计,提升钙钛矿量子点太阳能电池性能

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NMSCI 发布于 2022-11-28

钙钛矿量子点 (PQD) 结合了钙钛矿材料和量子点的优势,具有良好的光电特性。然而,在室内湿度下(RH 20~30%),钙钛矿量子点湿度稳定性差,这是由于配体交换不充分,钙钛矿量子点表面存在缺陷,因而需对表面再钝化以提高稳定性和改善电荷传输性能。为了解决电荷提取和钝化缺陷问题,开...

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NML文章集锦 | 固态电池

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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...

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NML文章集锦 | 超级电容器(9篇正极材料研究论文)

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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...

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吉林大学晁单明团队:构筑界面可逆电场,助力高倍率与稳定的锌阳极

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NMSCI 发布于 2022-11-13

水系锌离子电池具有高安全、低成本和环境相容性,在规模化能量存储领域展现出巨大的潜力。然而,锌阳极仍遭受枝晶生长、析氢反应和副产物的困扰。作为一种有效的锌阳极稳定策略,界面保护涂层能够限制锌离子迁移并隔绝电解质中的水/质子,从而抑制枝晶并压制副反应。尽管如此,涂层与锌离子的强吸附作...

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北大深研院潘锋教授等:全固态电池在高电压下的界面失效机制

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NMSCI 发布于 2022-10-24

全固态锂电池(ASSLBs)具有高安全性和高能量密度,是下一代电池重要的技术路线。聚环氧乙烷(PEO)是一种性能优良的固态电解质,具有良好的离子传导能力,且对正负极活性物质具有较好的界面润湿能力。然而,PEO的电化学窗口较窄,当充电电压高于3.9 V(vs. Li/Li⁺)时,P...

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中科大余彦和清华张强教授等:超高面容量和面电流密度下的长寿命复合锂金属负极

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NMSCI 发布于 2022-10-18

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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2022.10封面文章 | 自供电、长寿命、高选择性油-固摩擦纳米发电机,可用于能量收集和智能监测

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NMSCI 发布于 2022-09-26

摩擦纳米发电机 (TENG)具有结构简单、选材丰富等优点,在能源收集和石油状态监测中显示出了巨大的潜力。石油是工业的“命脉”。人们普遍认为,润滑油的高灵敏度、在线监测对于智能机器的发展至关重要。然而,传统的油-固TENG(O-TENG)由于存在不可逆的油界面吸附和结垢的现象,导致...

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NML高被引文章 | 传感器 & 纳米发电机(8月份入选)

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NMSCI 发布于 2022-09-06

本次推文精选了四篇入选ESI高被引(八月份入选),传感器及纳米发电机相关的NML文章。 分别来自中山大学吴进课题组、国家纳米科学中心王中林院士课题组、印度理工学院Mukesh Kumar课题组、重庆大学胡陈果课题组。欢迎大家阅读关注。 高被引文章: 指近10年内发表的SCI论文且...

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受原电池启发的高输出性能和超持久直流摩擦纳米发电机

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NMSCI 发布于 2022-08-15

随着新时代物联网(IoT)和大数据(BD)的快速发展,数以亿计的分布式传感器网络被开发出来,并用于收集和转换周围环境的信息。这些传感器驱动了人们对分布式能源的迫切需求。摩擦纳米发电机(TENG)作为一种新型的能量转换装置,为收集环境机械能(如振动能、风能、水流能等)并转化为电能提...

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2022.9封面文章 | 富氧空位TiO₂纳米片:实现MgH₂快速稳定储放氢的有效载体

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NMSCI 发布于 2022-08-04

随着氢能产业的快速发展,对高效、安全和优异循环稳定性的固态储氢材料的需求日益迫切。氢化镁(MgH₂)是一种理想的固态储氢材料,具有储氢密度高、成本低、安全性好等优势,但过于稳定的热力学及缓慢的吸放氢动力学性能严重制约了其大规模商业化应用。在众多氢化镁改性手段中,纳米限域被认为是一...

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天津大学封伟教授综述:偶氮苯基太阳能光热燃料

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NMSCI 发布于 2022-07-04

开发新型储能材料对解决化石燃料所带来的环境问题和开拓新能源国际市场具有重要战略价值。与核能、风能、潮汐能相比,太阳能成本较低、供应充足,是未来最理想的能源之一。相较于已经实现大规模商业化普及的太阳能显热储能设备,潜热储能设备具有温度控制能力更强、体积更小、结构更简单等优点。作为潜...

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“类鸡尾酒效应”金属硫化物负极助力高倍率/低电压全电池储钠

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NMSCI 发布于 2022-06-27

金属硫化物是一类被广泛研究的储钠负极材料,具有理论比容量高、廉价易得等优势。然而,当前多数金属硫属化合物在半电池中存在倍率性能较差或充电电压较高的缺陷,导致基于其组装的全电池性能表现不佳,比容量不理想,放电电压平台较低。如何克服金属硫化物储钠负极的本征缺陷,提升其在全电池中的实用...

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封面文章:无机胶态电解质助力更好的锌离子电池

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NMSCI 发布于 2022-06-25

锂离子电池是目前最成功的二次电池系统,广泛应用在便携式电子设备和新能源汽车等领域,然而有限的锂资源、易燃有毒的有机电解质造成的安全隐患和高成本等问题限制了其在规模储能领域的应用。目前,锌离子电池凭借成本低,环保和固有的安全性使其在规模储能领域凸显优势。然而,锌负极的枝晶生长,腐蚀...

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NML综述 | 高性能锌金属负极的界面工程策略

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NMSCI 发布于 2022-06-25

可充电水系电池作为一类绿色储能体系因其成本低、安全性高、耐久性好等优点备受关注,面向不同领域具有广阔的应用前景。金属锌作为水系锌电池常用的负极材料在充放电过程中会不可避免地出现枝晶、腐蚀、钝化、析氢等问题,对电池运行产生严重影响。因此,通过金属锌的界面工程进行有效调控在提升电池整...

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清华大学徐成俊等:MOF材料“一箭双雕”改性水系锌离子电池

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NMSCI 发布于 2022-06-24

可充电水系锌离子电池因具有安全环保、成本低廉等优势而成为近些年电化学储能领域的研究热点。然而,目前水系锌离子电池的发展面临着两个突出问题:一是正极材料问题,锰基材料通常表现出较差的循环稳定性、钒基材料具有毒性、而普鲁士蓝的比容量则较低;二是锌负极问题,直接采用锌箔负极容易引起锌枝...

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澳大利亚张山青教授等:有机添加剂解决水系锌负极的枝晶等问题

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NMSCI 发布于 2022-06-24

水系锌离子电池(ZIBs)电化学性能优良、成本低廉、安全环保,在大规模能源存储和智能电网等领域展现出广阔的应用前景。然而,水系锌离子电池的循环稳定性取决于锌负极的电化学可逆性,锌负极的电化学可逆性通常会因其腐蚀和锌枝晶而恶化。 Cyclohexanedodecol-Assiste...

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加拿大孙书会院士和广东工大施志聪教授:异质结界面工程提高水分解活性与稳定性

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NMSCI 发布于 2022-06-22

近年来,化石燃料的大量消耗引发了环境污染和能源危机。因此,开发可再生能源(如氢能)备受关注。其中,由阴极氢进化反应(HER)和阳极氧进化反应(OER)组成的电化学水裂解代表了一种理想的商业化技术。尽管Pt基和Ir/Ru基材料被认为是最先进的HER和OER的电催化剂,但高成本和稀缺...

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麦立强、彭栋梁等:高性能赝电容-电池混合型钠离子电容器

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NMSCI 发布于 2022-06-20

钠资源广泛、成本低,为此基于钠离子的储能器件具有广阔的应用前景。然而,钠离子的半径较大,会导致扩散动力学缓慢,难以满足在高功率储能领域需求。基于赝电容反应的电极材料具有同电池型材料一样的高比容量,又具有电容器材料般的高倍率。钒酸铁材料自然储量丰富,成本低,钒和铁均可作为氧化还原活...

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