西北工业大学王洪强、徐飞教授等:锂金属电池用高性能PEO/陶瓷复合固体电解质的合理设计
20Nano-Micro Letters 发布于 2023-04-23
锂金属电池因其高的理论比容量(3860 mAh g⁻1)和能量密度而受到人们的广泛关注。然而,传统的锂金属电池中使用易燃、易挥发的有机液态电解液,枝晶的不可控生长、电解液/Li界面不稳定和循环稳定性差等,严重阻碍了其实际应用。固态电解质作为液体有机电解液的潜在替代品,在安全性和抑...
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Nano-Micro Letters 发布于 2023-04-23
锂金属电池因其高的理论比容量(3860 mAh g⁻1)和能量密度而受到人们的广泛关注。然而,传统的锂金属电池中使用易燃、易挥发的有机液态电解液,枝晶的不可控生长、电解液/Li界面不稳定和循环稳定性差等,严重阻碍了其实际应用。固态电解质作为液体有机电解液的潜在替代品,在安全性和抑...
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Nano-Micro Letters 发布于 2023-04-21
液态锂硫电池存在严重的穿梭效应和安全问题。使用硫化物固态电解质代替液态电解液发展全固态锂硫电池是一种有效的解决策略。然而,复合硫正极设计原则的缺乏限制了固态锂硫电池的发展。其设计过程中涉及到硫正极的绝缘性,离子-电子网络的设计,三相界面的构筑,活性材料的体积膨胀以及这些因素的相互...
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Nano-Micro Letters 发布于 2023-04-20
一、专辑介绍 金属-有机骨架材料(Metal-Organic Frameworks)是指过渡金属离子与有机配体通过自组装形成的具有周期性网络结构的晶体多孔材料。MOF材料呈现出丰富的骨架结构,其中孔径和孔面积可以通过控制金属盐、有机配体、溶剂甚至一些添加剂的比例来调节。普遍认为...
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Nano-Micro Letters 发布于 2023-04-19
双氧水(H₂O₂)是一种重要的平台分子,在化工、新能源、废水处理、医药等领域有广泛的使用。目前,全世界每年大约消耗500百万吨H₂O₂,需求呈不断增长之势。蒽醌氧化法是现有的最主要的生产方法,但其能耗高,不安全,还会释放一系列有害物质。在这种压力下,清洁绿色高效的H₂O₂合成方法...
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Nano-Micro Letters 发布于 2023-04-18
一、专辑介绍 金属-有机骨架材料(Metal-Organic Frameworks)是指过渡金属离子与有机配体通过自组装形成的具有周期性网络结构的晶体多孔材料。MOF材料具有超强的可调节性,虽然在酸性或碱性水基电解质中稳定性较差,但MOF衍生物则可以在恶劣的工作环境下表现出高的...
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Nano-Micro Letters 发布于 2023-04-15
混合电容器,也称为不对称电化学电容器,它们旨在将超级电容器的高功率密度的优势和可充电电池的高能量密度特点集成到一个设备中。锌离子混合电容器是锌离子电池和超级电容器之间的权衡,因为其内在的低成本和优越的安全性成为了理想的储能装备选择之一。然而,目前还存在着一些问题阻碍着锌离子混合电...
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Nano-Micro Letters 发布于 2023-04-15
作为解决化石燃料能源短缺和实现碳中和目标的理想能源利用方式之一,燃料电池技术因不受卡诺循环限制、可直接将化学能直接转换成电能、能量转换效率高、无污染和能量密度高等优势而备受关注。目前燃料电池中商用催化剂是金属铂(Pt),Pt 具有良好的分子吸附、离解特性,因此铂催化剂成为最理想、...
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Nano-Micro Letters 发布于 2023-04-12
一、专辑介绍 金属-有机骨架材料(Metal-Organic Frameworks)是指过渡金属离子与有机配体通过自组装形成的具有周期性网络结构的晶体多孔材料。MOF材料具有超强的可调节性,虽然在酸性或碱性水基电解质中稳定性较差,但MOF衍生物则可以在恶劣的工作环境下表现出高的...
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Nano-Micro Letters 发布于 2023-04-11
水系锌离子电池由于其安全、低成本、环境友好的优点而引起了广泛的关注。然而,析氢反应(HER)、锌枝晶、锌腐蚀等有害副反应水系锌离子电池可逆性和稳定差,这极大地阻碍了其发展和实际应用。本文提出以微量的三功能氢氧化铵为添加剂,来从多方面综合保护锌负极。微量的氢氧化铵添加剂使电解质的p...
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Nano-Micro Letters 发布于 2023-04-10
高理论容量和独特的层状结构使MoS₂成为一种很有前途的锂离子电池负极材料。然而MoS₂层状结构的各向异性离子输运和其较差的本征导电性,导致差的离子传输能力。针对这些问题,本文提出由Co2⁺取代Mo⁴⁺在MoS₂层间原位构建层间静电排斥,其可打破层间范德华力的限制,制备单层MoS₂...
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Nano-Micro Letters 发布于 2023-04-07
石墨烯纳米膜是石墨烯的体相形态之一,其继承了单层石墨烯的原子结构和电子、声子行为特征,同时具有宽的作用截面、长的载流子弛豫时间,是良好的热学、电学以及光电研究平台。目前,石墨烯纳米膜的可控制备尚未实现。本文以氧化石墨烯(GO,杭州高稀科技)/聚丙烯腈(PAN)复合薄膜为前驱体,利...
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Nano-Micro Letters 发布于 2023-04-07
自2011年被成功制备以来,MXenes已经成为二维材料领域的新星。MXenes具有金属级别的电子电导率、大且可调的层间距、低的离子扩散势垒、丰富的表面化学性质和优异的机械强度等优点,在能量存储与转换、传感器、光电子学、电磁屏蔽和生物医学等领域表现出广阔的应用前景。然而,有两个问...
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Nano-Micro Letters 发布于 2023-04-04
能量收集技术和电池的自充电电源系统正引起广泛关注。为了解决传统集成系统高度依赖能源供应和结构复杂的缺点,本文报道了一种基于MoS₂/PANI正极的空气可充电锌电池。受益于PANI出色的导电性去溶剂化屏蔽,MoS₂/PANI正极表现出超高容量(在N₂中为304.98 mAh g⁻1...
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Nano-Micro Letters 发布于 2023-04-03
固态锂电池(SSLB)具有优异的能量密度和安全性能,被认为是一种有前景的储能设备。固态电解质是SSLB的核心,其对电池的安全性和电化学性能起着至关重要的作用。复合聚合物电解质(CPEs)由于综合了无机固态电解质(ISEs)与聚合物固态电解质(SPEs)的优势,是一类有广泛市场应用...
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Nano-Micro Letters 发布于 2023-04-01
物联网时代的来临,对众多微型电子设备的供能提出了新的要求,迫切需要开发高性能微型储能器件。结合固态电池架构和薄膜制造工艺的全固态薄膜电池 (TFBs) 被认为是微型电子设备的理想片上电源。针对传统正极材料的理论能量密度较低, 本文提出将具有超高能量密度的锂硫电池体系与TFBs相结...
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Nano-Micro Letters 发布于 2023-03-30
先进的无铅储能陶瓷在下一代脉冲功率电容器市场中扮演着不可或缺的角色。本文通过增加构型熵(称为高熵策略),在高熵无铅弛豫铁电体中实现了13.8 J cm⁻3的超高储能密度以及82.4%的高效率,与低熵材料相比,储能密度增长了近十倍,并系统地揭示了储能性能和畴结构随构型熵增加的演变。...
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Nano-Micro Letters 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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Nano-Micro Letters 发布于 2023-03-22
由于电极/电解质界面处电荷和质量的转移速率有限,金属锌负极的枝晶问题严重制约了锌电池的产业化和大规模应用。为了增强锌金属的可逆性,本文在锌电极表面制备了由缺陷金属有机框架化合物(MOF)纳米粒子(D-UiO-66)和锌盐电解液组成的准固态界面。D-UiO-66中带正电的缺陷通过路...
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Nano-Micro Letters 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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Nano-Micro Letters 发布于 2023-03-18
可充电锌-空气电池是一种很有前途的能量转换装置,然而其所依赖的氧还原(ORR)和析氧反应(OER)动力学过程缓慢,严重制约了此类器件的综合性能。 Mutual Self-Regulation of d-Electrons of Single Atoms and Adjace...
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