材料科学 第3页

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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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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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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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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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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Nano-Micro Letters 发布于 2024-01-20

研究背景 有机电极材料具有灵活的可设计性及绿色可持续性等优势，在水系锌离子电池体系中具有广阔的应用前景。然而目前有机材料面临着两个主要的挑战，即差的导电性和高的溶解度。这进一步限制了水系锌-有机电池的电化学性能。本工作设计了一种含有分子内氢键的有机聚合物(H-PNADBQ)...

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Nano-Micro Letters 发布于 2024-01-16

研究背景 目前的锂离子电池(LIBs)大多依赖于有机液态电解质。然而，由于有机液态电解质具有易燃性和毒性，电池损坏或断裂可导致环境污染和爆炸。与有机电解质相比，水系电解质在成本、环境友好性(无毒)、热稳定性和化学稳定性(不挥发和不燃性)、电池功率密度和快速充电速率(高离子电导率...

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Nano-Micro Letters 发布于 2024-01-15

研究背景 层状氧化物LiCoO₂(LCO)是重要的锂离子电池正极材料，近年来，对具有更高能量密度和优异结构稳定性的单晶LCO的需求越来越大。为了保证结构稳定性，LCO的截止电压上限通常保持在不高于4.5 V，以避免LCO从O3(八面体三相)转变为H1-3(八面体单相O1和O3的...

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Nano-Micro Letters 发布于 2024-01-11

研究背景 水溶液锌离子(AZIB)电池因其电解质的不燃性、环保性和经济性，以及金属锌与水溶液电解质良好的相容性，成为高安全性、低成本储能系统的理想选择。然而，水溶液电解质作为电池的重要组成部分，会直接或间接的与锌负极相互作用，引起析氢反应、电极钝化和锌枝晶生长等寄生反应，导致A...

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