学术动态
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熊晖&李玮瑒Nature子刊:双溶剂电解质实现低温钠金属电池
研究背景 作为一种碱金属,钠(Na)与锂具有许多相似的物化特性,但其丰度要高得多。因此,非水系钠基电池有望取代锂离子电池,成为下一代电化学储能装置。然而,尽管非水系钠基电池在常温下…
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南开大学牛志强Angew:自给自足!自充电水系质子电池
研究背景 可充电电池被认为是连接可再生能源生产和消费的最有效储能技术之一,已广泛应用于各种便携式电子产品、电动汽车等。然而,在一些环境恶劣或偏远地区无法获得电力时,可充电电池的充电…
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深圳理工大学韩翠平JMCA:氨基功能化MOFs实现CO2的高效捕获-扩散-转化,用于超快Li-CO2电池
1. 研究背景 将二氧化碳转化为燃料和化学品是缓解二氧化碳相关问题的有效且可持续的战略。金属-CO2电池为解决CO2问题提供了一种有吸引力的策略,因为它们不仅可以完成CO2的捕获和…
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锌电最新AM:通过锌金属引发原位凝胶在电极/电解质界面实现化学“焊接”,助力长寿命水系锌离子电池
01 研究背景 水系锌离子电池具有高安全和低成本的优势,是一种具有很大应用前景的新型储能电池,但是锌枝晶的生长和副反应是其在商业化应用中面临的巨大挑战。凝胶电解质在水系锌离子电池表…
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Adv. Energy Mater.最新综述:低温锂金属电池中的离子传输
01 研究背景 对于先进的便携式电子设备和电动汽车而言,高比能可充电电池在极端工作温度下的部署至关重要。商业锂离子电池的能量和功率密度在低温(低于-30°C)下显著降低,限制了其在…
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黄学杰&张恒JACS:声东击西,正极添加剂助力负极界面稳定成膜
【研究背景】 高比能负极是开发高比能电池的必然选择。然而诸如Si等高容量负极材料在循环过程中,受限于反应机理,其体积变化较大,这会导致界面SEI膜不断破裂重组,严重影响电池容量和循…
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密歇根大学Matter:原位3D显微镜探究锂沉积的电化学-力学行为
研究背景 近年来,无负极的固态电池(SSB)受到了极大关注,因为它们有望提高电池安全性和能量密度。但是,在锂负极原位形成过程中,动态的机械应力会影响初始锂金属沉积形貌,导致电池…
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唐智勇JACS:TiO2晶相工程助力甲烷光氧化制甲醛
01 【研究背景】 甲烷是天然气的主要成分,在地球上储量丰富。将甲烷转化为高附加值化学品一直是化学、能源和环境领域研究的核心课题。通常,由于其C-H键的固有惰性和四面体结构的高稳定…
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华科谢佳Nat. Commun.:共掺多孔碳纳米纤维载体助力高性能钾离子电池
研究背景 随着电子设备及规模储能器件的发展,原料资源储量的重要性逐渐凸显。相比于Li元素,K在地壳中的丰度高出其近3个数量级(Li:0.0017 wt.%,K: 1.5 wt.%)…
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张强Angew:负极电位决定固体电解质界面的结构演变
01 研究背景 具有高比容量和低电极电位的负极,例如锂(Li)金属负极,有望进一步提高电池的能量密度。由于负极的电极电位较低,非水系电解质可以自发还原,电解质的分解产物在负极上形成…
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Adv. Mater.:超高离子电导率和较高Li+转移数复合固态电解质
研究背景 固态电解质具有良好的机械强度和不易燃性,有望解决锂离子电池的安全问题。聚合物电解质比氧化物固态电解质有更优异的柔韧性、易于形成更加紧密的电极/电解质界面结合。但聚合物电解…
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清华张强Science子刊:杂原子偏析晶界抑制锂负极晶间反应
01 研究背景 近年来,具有高能量密度和长循环稳定性的锂电池极大地推动了可移动电子设备和电动汽车的发展。为了最大限度提高电池比能量,需要使用具有低电位、高比容量的负极,例如石墨、硅…
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JACS: 在金属掺杂α-Ni(OH)2上高选择性水氧化辅助胺制腈
研究背景 选择性氧化合成腈是化学工业中原料制造的关键。目前常用的方法是用有毒氰化物替代烷基卤化物,或在氨氧化/氧化条件下使用强氧化试剂(氧或过氧化物),这在能源效率、可持续性和生产…
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Angew:路易斯酸碱理论助力锌负极在严苛条件下稳定循环
【研究背景】 Zn金属是水系锌离子电池(ZIBs)理想的负极材料。然而,Zn金属负极的使用往往伴随着枝晶生长以及难以控制的副反应,这严重阻碍了ZIBs的发展和应用。一般地,Zn枝晶…
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江海龙AM:钾辅助合成具有本征缺陷的多孔碳增强CO2RR活性
通讯作者:江海龙、张宏俊 通讯单位:中国科学技术大学 【研究背景】 多孔碳材料具有高比表…
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Adv. Mater.: 100000次超长循环!解放碳正极微孔约束效应,提升锌离子电容器性能
【研究背景】 得益于Zn负极的高比能和安全性,水系锌电(ZIBs)受到了广泛关注,然而,…
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EES:导电配位聚合物用于高性能锂/钠/钾离子存储
研究背景 近年来,配位聚合物(CPs)作为下一代电化学储能电极材料得到了蓬勃发展。这些材料通常不溶于有机电解质,具有刚性和可扩展的配位结构,从而保证了高循环稳定性。受益于可扩展的共…
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北工大尉海军Matter:过渡金属层状氧化物中的阳离子构型解析
【研究背景】 不同过渡金属(TM)元素的协同作用是克服单一TM组分氧化物本征缺陷的重要途…
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Joule:走向实用的电化学储能水系锌离子电池
研究背景 锌基电池与传统的锂离子电池相比,具有更高的可持续性和经济性,正引起人们的青睐。以”锌电池”为关键词进行搜索,发现自2018年以来,已经有超过30,…
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Nat. Commun.:高能锂硫电池新突破!氧化活性中间层
研究背景 随着社会快速发展,对高能量和低成本电池需求的不断增长,推动了开发传统锂离子电池之外的新型电化学储能体系。因其高理论能量密度(2600Wh kg-1)和地球上丰富的硫资源,…
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厦大杨勇Nano Lett.:无负极锂电池中非活性锂和LiH的演化
研究背景 金属锂具有高的理论比容量(3860 mAh g–1)和低的还原电位(−3.04V),有望作为下一代电池的负极材料。然而,由于锂枝晶生长和非活性锂的形成,锂金属电池(LMB…
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成会明院士ACS Energy Lett.:废锂离子电池的闭环回收策略
研究背景 近年来,由于电动汽车、便携式电子设备的大规模应用,锂离子电池(LIB)消耗量不断增加,导致废LIB量增加。如果不进行回收处理,会造成资源浪费和环境污染。传统回收过程需要分…
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南科大ACS Catalysis综述:设计Cu基串联CO2还原催化剂,CO传质是关键!
【研究背景】 电催化CO2还原(CO2RR)工艺不仅可以减少CO2排放,同时还可以获得碳基燃料与化学品。例如,CO2RR通过2电子还原可形成CO与甲酸盐,而甲烷、乙烯、乙醇、醋酸盐…
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麻省理工邵阳教授最新Joule:深度研究硝酸盐介导Li-O2电池
01 研究背景 锂氧电池(Li-O2)通利用过金属锂与氧气发生反应,相比于传统锂离子电池可以提供更高的能量,将为实现重型车辆及航空电气化提高重要条件。但考虑到在有机电解质中,Li2…
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段昊泓Angew:Ru1Cu单原子合金促进HMF电催化加氢
01 研究背景 将生物质分子(一种可用且丰富的可再生有机碳源)转化为有价值的有机化学品是减少化学工业碳排放的有效方法。在各种生物质分子中,由C6 糖水解产生的5-羟甲基糠醛 (HM…
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Adv. Mater:破纪录!一步对辊压制备零应变高比能柔性锂负极
【研究背景】 锂金属负极是未来高比能锂离子电池开发的终极选择。然而,锂金属负极循环过程中往往会形成锂枝晶,同时伴随着体积膨胀,这会导致SEI膜的不断破裂/重组,进而导致电池性能衰退…
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陈忠伟院士Adv. Mater.:灵感源于自然,超长寿命柔性准固态电解质
研究背景 因其高理论能量密度、低金属锂还原电位以及高安全性,固态锂金属电池(SSLMB)有望成为下一代潜在储能体系。固态电解质(SSE)作为该体系核心组件,需具备高锂离子电导率、稳…
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马丁&戴升Nature子刊:RuNi/TiO2催化剂用于粗氢储存和提纯
01 研究背景 氢气是最有前景的能源载体之一,但其储运能力一直是阻碍氢经济进一步发展的瓶颈。与物理储氢方法(例如在极端条件下压缩或液化氢分子)相比,通过有机底物催化氢化形成液态有机…
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牛津大学EES:锂金属负极,加个LiPON中间层
01 研究背景 使用锂金属负极和固态电解质的固态电池(SSBs)可以提高电池能量密度,并通过消除易燃液体电解质提高电池安全性。硫银锗矿型Li6PS5Cl陶瓷具有较高的室温离子电导率…