纳米前沿:电池最新集锦

2019-01-14      1409 次浏览

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。


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参考文献:Ting-TianShan,ArumugamManthirametal.CombiningNitrogen-DopedGrapheneSheetsandMoS2:AUniqueFilm-Foam-FilmStructureforEnhancedLithiumStorage.Angew2016.


2.AM:二维介孔碳和MoS2复合材料用于锂电池负极!


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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:YinFang,DongyuanZhaoetal.Synthesisof2D-Mesoporous-Carbon/MoS2HeterostructureswithWell-DefinedInterfacesforHigh-PerformanceLithium-IonBatteries.Adv.Mater.2016.


3.Angew:固态电池中锂离子扩散路径!


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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,,7LiNMR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:JinZheng,Yan-YanHuetal.LithiumIonPathwaywithinLi7La3Zr2O12-PolyethyleneOxideCompositeElectrolytes.Angew2016.


4.Angew:碳氧化物盐加速电池充放电效率!


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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:QingZhao,JunChenetal.OxocarbonSaltsforFastRegeableBatteries.Angew2016.


5.Angew:固体氧化物电解池产氢!


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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:AreumJun,GuntaeKimetal.AchievingHighEfficiencyandEliminatingDegradationinSolidOxideElectrochemicalCellsUsingHighOxygen-CapacityPerovskite.Angew2016.


6.NatureEnergy综述:Li-O2电池机理研究!


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PeterG.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:DoronAurbach,PeterG.Bruceetal.Advancesinunderstandingmechanismsunderpinninglithium-airbatteries.NatureEnergy2016.


7.NatureEnergy综述:锂金属电池设计原则!


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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:MukulD.Tikekar,LyndenA.Archeretal.Designprinciplesforelectrolytesandinterfacesforstablelithium-metalbatteries.NatureEnergy2016.


8.NatureCommu.:耐水太阳能电池光解水产氢!


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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。


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