纳米前沿:电池最新集锦
1.为了解决MoS2作为锂离子电池负极材料所面临的导电性低、循环性差和速率慢等问题,以超薄MoS2和N掺杂的石墨烯为原料,构建了一种膜-泡沫-膜(film-foam-film)结构,具有超快速Li+/e-传输能力,并能够适应充放电过程中的体积变化,具有超高的Li储存性能。
本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/201609/297065.htm

参考文献:Ting-Tian Shan, Arumugam Manthiram et al. Combining Nitrogen-Doped Graphene Sheets and MoS2: A Unique Film-Foam-Film Structure for Enhanced Lithium Storage. Angew 2016.
2. AM:二维介孔碳和MoS2复合材料用于锂电池负极!

同样是为了解决MoS2作为锂离子电池负极材料所面临的导电性低、循环性差和速率慢等问题,构建了一种单层有序介孔碳-单层MoS2-单层有序介孔碳的三明治结构负极材料。这种独特的异质结构及其丰富的界面,使得其表现出较好的电化学性能。
参考文献: Yin Fang, Dongyuan Zhao et al. Synthesis of 2D-Mesoporous-Carbon/MoS2 Heterostructures with Well-Defined Interfaces for High-Performance Lithium-Ion Batteries. Adv. Mater. 2016.
3. Angew: 固态电池中锂离子扩散路径!

首次用实验数据证明了,全固态电池中,锂离子通过复合陶瓷电解质扩散。6,,7Li NMR和同位素交换证明,锂离子主要是通过 LLZO扩散,而不是LLZO-PEO界面或者PEO相。
参考文献:Jin Zheng, Yan-Yan Hu et al. Lithium Ion Pathway within Li7La3Zr2O12-Polyethylene Oxide Composite Electrolytes. Angew 2016.
4. Angew:碳氧化物盐加速电池充放电效率!

以具有不同金属离子和框架的碳氧化物金属盐(M2(CO)n,M=Li,Na,K)作为有机电极材料,构建锂离子电池、钠离子电池或者钾离子电池。基于K2C6O6和K4C6O6,首次得到了具有摇椅反应机理的K离子电池。
参考文献:Qing Zhao, Jun Chen et al. Oxocarbon Salts for Fast Regeable Batteries. Angew 2016.
5. Angew:固体氧化物电解池产氢!

为了提高SOECs的效率,并解决SOECs的稳定性等问题,首次以富氧的层状钙钛矿材料PrBaMn2O5+δ (PBM) 和 PrBa0.5Sr0.5Co1.5Fe0.5O5+δ (PBSCF50)作为两侧电极,在产氢过程中表现出良好的产氢性能、可逆循环性、和长期稳定性。
参考文献:Areum Jun, Guntae Kim et al. Achieving High Efficiency and Eliminating Degradation in Solid Oxide Electrochemical Cells Using High Oxygen-Capacity Perovskite. Angew 2016.
6. Nature Energy综述:Li-O2电池机理研究!

Peter G. Bruce课题组综述了Li-O2电池的电化学和化学机理的最新进展,尤其是关于正极材料。具体而言,包括放电时O2还原得到Li2O2的过程和可逆过程,及其对于电池速率、容量等性能的影响。
参考文献:Doron Aurbach, Peter G. Bruce et al. Advances in understanding mechanisms underpinning lithium-air batteries. Nature Energy 2016.
7. Nature Energy综述: 锂金属电池设计原则!

综述了如何构建稳定的锂金属-电解质界面,如何避免副反应发生,如何避免枝晶生成。探讨了锂金属作为负极时,如何实现电池的稳定运行,并解释了电池的多种失效模式。
参考文献:Mukul D. Tikekar, Lynden A. Archer et al.Design principles for electrolytes and interfaces for stable lithium-metal batteries. Nature Energy 2016.
8. Nature Commu.: 耐水太阳能电池光解水产氢!

为了解决钙钛矿太阳能电池极易受到水汽影响而破坏结构的问题,采用了InBiSn合金包裹的钙钛矿太阳能电池,不仅可以在水中稳定运行,还可以传导电子,在水中光解水制氢气。
参考文献:Micaela Crespo-Quesada, Erwin Reisner et al. Metal-encapsulated organolead halide perovskite photocathode for solar-driven hydrogen evolution in water. Nature Communications 2016.
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