学术动态
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韩国科学技术院Adv Sci.: 镍离子螯合策略缓解富镍正极锂离子电池衰减
研究背景 富镍正极有望实现高能量密度锂离子电池。而在高度脱锂状态下形成的高价态Ni4+离子容易还原为低价态,如Ni3+和Ni2+,这可能导致晶格氧损失、阳离子混排和Ni离子溶解。此…
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JACS:阐明Zn/MnO2电池中固液锰环境
研究背景 由于安全性和低成本,可逆水系Zn/MnO2电池(AZMOBs)成为一种有前途的电网级储能替代方案。近年来,由于需要充分了解其电荷存储机制,以提高其效率和循环寿命,采用弱酸…
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EES:锌负极用多功能SEI结构涂层
研究背景 水系锌离子电池由于其高度的安全性和环境友好性,已成为部署大规模储能设备的强有力的候选者。锌负极因其高容量、高存储容量和低还原潜力而备受关注。近年来,锌负极的改性研究取得了…
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付超鹏Angew:聚合物基p型正极实现超长循环铝电池
研究背景 铝离子电池具有储量丰富、成本低、安全性好、理论容量高等优点,是一种很有前景的大规模储能技术。但是,具有无机正极的铝离子电池在循环过程中仍存在动力学缓慢、结构坍塌等问题。 …
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锂电大牛Ceder最新AEM:锂缺陷在设计富锂无序岩盐正极材料中的妙用
01 研究背景 近年来锂离子电池发展迅猛,人们对于电池成本控制提出了更多的要求。目前,正极材料在锂离子电池成本中占比最大,很大程度上是由于过渡金属原料成本较高,因此,对于正极材料的…
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崔光磊AM:无负极锂金属电池的人工SEI设计
研究背景 近年来,随着电动汽车和便携式电子设备的发展,人们对高能量密度可充电电池的需求显著增加。锂金属由于其低氧化还原电位(−3.04 V vs. SHE)和高理论容量(3860 …
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JACS:利用PtNi纳米合金与Zn-ZIF-8之间的原子置换,制备多位点CO2还原电催化剂
研究背景 多相金属催化剂在化工生产、环境保护和可持续能源生产中发挥着重要作用。为了实现催化活性金属的有效利用,金属物种通常被设计为高度分散的形式,如金属纳米颗粒、纳米团簇和单原子形…
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武大Angew:在熔盐中利用液态金属锡阴极实现整体碳中和电化学还原CO2
通讯作者:肖巍 通讯单位:武汉大学 NO.1 【研究背景】 水溶液中CO2的电化学还原受到竞争性…
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Joule:控制自热阶段的还原性气体预防锂离子电池热失控
研究背景 由于有机液体电解质的高度易燃性和易挥发性,被认为是热失控(TR)的罪魁祸首,会导致锂离子电池(LIB)的火灾和爆炸。然而,对电解质替代品(固体、无机物等)的研究在商业化方…
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天大孙洁Nano Lett.:磷表面氧化提高储锂性能
01 研究背景 由于具有较高的理论容量(2596 mAh g–1)和适当的锂化电势(∼0.7 V vs Li+/Li),磷被认为是锂离子电池最有前途的负极材料之一。然而,它具有大的…
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青能所崔光磊ACS Energy Lett.:双位氢键抑制水系锂离子电池析氢
01 研究背景 用不易燃的水系电解质代替易燃的非水系电解质是解决电池安全隐患的有效途径。然而,水较窄的电化学稳定窗口(1.23 V)限制了输出电压,也限制了高能量密度电极材料的选择…
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浙大范修林Chem:稀释剂调节局部高浓电解液,助力高电压锂金属电池
研究背景 随着人们对于电池比能量的要求日益提升,锂金属电池(LMBs)的发展备受瞩目。在LMBs体系体系中,受限于锂金属极强的还原性,故而多使用醚类电解液,然而醚类体系往往难以在高…
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Chem:水系可充电锌空电池,-110℃下工作
01 研究背景 电能的储存与转换在经济和社会的可持续发展中起着至关重要的作用。人类活动的日益多样化对超低温条件下工作的能源系统提出了新的要求。锌空气电池(ZABs)采用碱性水系电解…
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Nature Commun.:TiO2−x/Ni界面促进费托合成制备高碳烃
01 研究背景 通过费托合成(FTS)工艺将CO加氢转变为高附加值化学品已成为学术界和工业界最前沿的研究领域。镍基催化剂一直被认为是FTS的重要候选材料,与Co或Fe催化的FTS相…
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李亚栋/王定胜/胡卓锋JACS: 红磷负载Au单原子实现CO2光还原为C2H6
研究背景 光催化CO2转化因其在高附加值化学品生产中的潜在应用而受到广泛关注。在光催化CO2还原中,生产双碳 (C2) 产品非常困难,C-C键的形成需要克服比C-H键和C-O键形成…
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清华张强&闫崇Angew:解耦电荷转移限制,助力电池极速快充
01 研究背景 随着新能源汽车的广泛使用和技术升级,人们对于电池的快充性能提出越来越高的要求。过往的研究认为,离子在充满电解质的电极孔隙或电极颗粒内部的扩散是快速充电过程中的限速步…
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Nature子刊:单层NiFeB氢氧化物纳米片中的Ni氧化态转变助力高效OER
研究背景 高氧化态的过渡金属位点(如NiOOH中氧化态大于+3的Ni位点),被认为是析氧反应(OER)的活性位点。通过形成高氧化态的过渡金属位点,可以降低电催化反应的起始电位,从而…
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香港理工郑子剑AEM:工业级马赛克状裂纹电极助力高载量柔性锂硫电池
研究背景 高载量S电极是实现高比能锂硫电池的关键。然而,要获得高质量负载的高性能S正极,通常需要复杂和耗时的制备过程。采用传统的浆料包覆法制备的电极密度大,孔隙迂曲度很大。这种结构…
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黄洪伟AM:P调制氮化碳中的Cu-N4位点实现CO2光还原为C2H4
通讯作者:刘煊赫、张星、黄洪伟 通讯单位:中国地质大学(北京) 中国科学院化学研究所 非…
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山东大学JACS:“单原子桥接策略”开发高性能锌-碘电池
研究背景 二次金属-碘电池具有高比容量、高丰度、低成本以及良好的碘氧化还原可逆性,有望成为未来能源储存系统之一。特别是锌-碘电池(ZIBs),由于金属锌和碘在水系电解质中即可发生快…
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北理工曹敏花&毛宝光PNAS:脱合金衍生的弗兰克不全位错助力金属空气电池和燃料电池
研究背景 氧还原反应(ORR)是金属空气电池和燃料电池中的一个重要反应,目前该反应仍面临着许多挑战,例如开发高活性的非贵金属电催化剂以及准确鉴别其表面活性位点等。引入晶界和位错等体…
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哈工大何伟东、刘远鹏EES:零下70℃!富LiF界面重构助力超低温锂电池
【研究背景】 为了使电动汽车、电子设备在极端工作条件稳定运行,对于兼具低温适应性和长寿命的锂离子电池(LIBs)的开发至关重要。传统是石墨负极在低温下形成的SEI界面极不稳定,相反…
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Angew:分级多孔碳边缘锚定Co−N4位点,提高双电子氧还原反应的选择性
研究背景 作为一种高增值化学品,过氧化氢(H2O2)广泛用于家庭、医疗、农业和工业等领域。迄今为止,H2O2的工业生产主要通过蒽醌法实现,但这种方法需要昂贵的Pd催化剂,非常耗能。…
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EES:氧化钒异质结构实现高效赝电容多电子反应储锂
研究背景 对高性能电化学储能装置的追求主要体现在对具有高容量和倍率能力的创新电极材料的寻找。电极材料的理论容量与每个氧化还原中心转移的电子数量密切相关。多电子反应的概念是指在电荷储…
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徐吉静Matter:“生物自组装”启发长寿命锂氧电池隔膜设计
研究背景 电动汽车发展的关键是如何优化动力电池系统,这关系到单次充电行驶的距离,更是实现电池动力替代化石燃料动力的核心挑战之一。锂氧(Li-O2)电池是最合适的电池体系之一,因为其…
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Nat. Commun.:原位散射技术,捕捉锂硫电池放电产物!
研究背景 锂硫电池(Li-S)作为实现“双碳”战略目标的重要电池体系之一,具有高理论容量(1670 mAh g-1)、高丰富度以及低成本等优势。然而,由于硫不完全利用,高负载性能差…
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AM:双连续结构在锂金属电池弹性电解质中的作用
研究背景 固态锂金属电池(LMBs)有望解决锂枝晶问题,从而提高电池能量密度和安全性。其中,固体聚合物电解质具有成本低、无毒、重量轻等优点,适合大规模生产。然而,由于其低离子导电性…
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南开大学李福军Angew:二苯甲酮钠双功能预钠化硬碳负极实现超稳定钠电
01 研究背景 由于其丰富的钠资源,钠离子电池(SIBs)被认为是一种有前景的高性价比大规模电力储能和智能电网技术。硬碳(HC)因其成本低、比容量大、对Na具有良好的氧化还原电位而…
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北化工曹鹏飞ACS Energy Lett.:锂金属电池用高阳离子转移数聚合物电解质
研究背景 消费电子产品和电动汽车的迅速普及,以及可再生能源并入电网,对具有优越电化学性能的储能技术产生了很高的需求。固态锂(Li)金属电池(LMB)有望大幅提升能量密度(锂金属负极…
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宁波材料所刘兆平&邱报EnSM:揭示微米级富锂层状氧化物中锂离子扩散动力学的限制因素
研究背景 微米级的锂离子电池正极材料由于其颗粒的比表面积小可以有效地缓解界面问题。并且微米级颗粒具有的刚性强度更高和堆积更松散,可以有效缓解晶粒相互挤压造成的裂纹,从而实现更高的压…