化学科学 第21页

Nano-Micro Letters 发布于 2023-06-22

电解水中由于析氢反应(HER)和析氧反应(OER)的动力学缓慢产生大的过电位导致制氢成本提高。因此，我们通过脱合金化工艺制备了多维纳米多孔互穿相FeNiZn合金和FeNi₃金属间化合物异质结构原位构筑于泡沫NiFe表面(FeNiZn/ FeNi₃@NiFe)。受益于组分间强烈的电...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-06-19

电极粉化、较差的电子电导率和锂离子扩散速率等阻碍了Si负极的实际应用。采用绿色球磨法将液态金属Ga和高活性P整合到Si中，合成出了一种新型的阳离子无序结构的单相三元Si基化合物GaSiP₂。与其母相GaP和Si相比，化合物GaSiP₂在电子导电性、锂离子扩散速率和抗体积膨胀等方面...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-06-16

探索和利用绿色和可持续能源对实现未来低碳能源经济至关重要且高度紧迫。氢气凭借着高能量密度、无碳性质和可再生性质等优点被认为是理想的能源载体。绿色电能驱动水分解制氢具有零排放、清洁无污染和制备氢气纯度高等优势，是实现我国双碳战略目标最具前景的低碳清洁能源技术方向之一。然而，析氧反应...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-06-13

随着全球水资源短缺问题的不断加剧，高效水处理技术愈发重要。其中，作为一种高效的水处理方法，太阳能驱动的界面蒸发可以直接将海水、废水等转化为可用的淡水，同时节约能源和降低成本。近年来，多孔金属、水凝胶和生物材料等各种材料被开发和应用于界面蒸发，但仍面临能量损失高、水输运不足、力学性...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-06-11

钠离子电池因其钠资源丰富、成本低廉具与锂离子电池的运行机制相似，在储能领域具有巨大应用潜力。然而，钠离子的离子半径较大、反应动力学缓慢，这使得钠离子电池在循环过程中存在容量低和快速衰减等问题，阻碍了钠离子电池的实际应用。因此，开发高容量、长循环寿命的新型电极材料具有重要意义。过渡...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-06-08

金属卤化物钙钛矿由于其出色的光电特性，最近成为了下一代X射线探测器的潜在候选者。然而，3D和0D钙钛矿存在明显的缺点，如3D钙钛矿的高离子迁移和低稳定性，以及0D钙钛矿的载流子传输问题。幸运的是，2D钙钛矿为这些问题提供了一个折中的选择。在此背景下，了解2D钙钛矿的分类、制备和性...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-06-06

无定形碳是极具前景的高倍率钾离子电池的负极材料之一。大多数低温碳化的无定形碳表现出较低的容量。无定形碳的杂原子诱导缺陷工程可以提高其可逆比容量。然而，大多数木质纤维素生物质缺乏杂原子，这使得设计具有高杂原子掺杂的碳材料(>10 at.%)成为挑战。我们报告了一种新型的无定形...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-05-30

由于铝的高丰度和低成本，可充电铝电池被认为是新一代安全和环保储能系统的最有希望候选者之一。然而，目前使用的基于氯化铝的电解液的腐蚀性使其商业化仍然面临严峻挑战。此工作首次报告了一种基于Al(OTf)₃溶质、TBAC添加剂以及二甘醇溶剂的新型可充电铝电池电解液。微量的TBAC添加剂...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-05-28

在使用纳米级正极材料的水系电池中，厚电极可以显著提高电池的总能量密度，厚电极中的粘结剂作为集流体与活性材料的中介，作用至关重要。然而，传统疏水性粘合剂(PVdF)所制备的电极与水系电解液之间的润湿性较差，严重限制了水系电池厚电极中活性材料的利用率，从而导致电池电化学性能下降和容量...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-05-27

电化学水分解制氢需要高效稳定的电催化剂来降低两个半反应的过电位，即阴极上的析氢反应(HER)和阳极上的析氧反应(OER)。由于两个半反应的反应机理不同，可用于全解水的双功能电催化剂在性能上仍有很大的提升空间。在催化/反应过程中，电催化剂的结构通常会发生变化，这意味着某些用于全解水...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-05-17

自工业革命以来，人类向大气排放了大量的二氧化碳，导致环境中的二氧化碳浓度急剧升高，带来了全球变暖、海水酸化等一系列棘手的难题。为了减少大气中的二氧化碳含量及其可能造成的危害后果，将二氧化碳转化为有价值化学品已成为一项新兴战略。在众多二氧化碳转化方法中，通过电催化进行二氧化碳还原被...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-05-12

氢能是解决化石燃料能源短缺和实现碳中和目标的理想能源载体，随着氢能产业的快速发展，对高效、安全和优异循环稳定性的固态储氢材料的需求日益迫切。氢化镁(MgH₂)因其较高的理论重量储氢密度(7.6 wt% H₂)和体积储氢密度(110 kg H₂ m⁻3)而受到广泛关注。除此之外，金...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-04-24

一、专辑介绍 金属-有机骨架材料（Metal-Organic Frameworks）是指过渡金属离子与有机配体通过自组装形成的具有周期性网络结构的晶体多孔材料。共价-有机骨架材料（Covalent-Organic Frameworks）也是一种新兴的由有机分子组成以共价键连接的...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-04-23

锂金属电池因其高的理论比容量(3860 mAh g⁻1)和能量密度而受到人们的广泛关注。然而，传统的锂金属电池中使用易燃、易挥发的有机液态电解液，枝晶的不可控生长、电解液/Li界面不稳定和循环稳定性差等，严重阻碍了其实际应用。固态电解质作为液体有机电解液的潜在替代品，在安全性和抑...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-04-21

液态锂硫电池存在严重的穿梭效应和安全问题。使用硫化物固态电解质代替液态电解液发展全固态锂硫电池是一种有效的解决策略。然而，复合硫正极设计原则的缺乏限制了固态锂硫电池的发展。其设计过程中涉及到硫正极的绝缘性，离子-电子网络的设计，三相界面的构筑，活性材料的体积膨胀以及这些因素的相互...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-04-20

一、专辑介绍 金属-有机骨架材料（Metal-Organic Frameworks）是指过渡金属离子与有机配体通过自组装形成的具有周期性网络结构的晶体多孔材料。MOF材料呈现出丰富的骨架结构，其中孔径和孔面积可以通过控制金属盐、有机配体、溶剂甚至一些添加剂的比例来调节。普遍认为...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-04-19

双氧水(H₂O₂)是一种重要的平台分子，在化工、新能源、废水处理、医药等领域有广泛的使用。目前，全世界每年大约消耗500百万吨H₂O₂，需求呈不断增长之势。蒽醌氧化法是现有的最主要的生产方法，但其能耗高，不安全，还会释放一系列有害物质。在这种压力下，清洁绿色高效的H₂O₂合成方法...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-04-18

一、专辑介绍 金属-有机骨架材料（Metal-Organic Frameworks）是指过渡金属离子与有机配体通过自组装形成的具有周期性网络结构的晶体多孔材料。MOF材料具有超强的可调节性，虽然在酸性或碱性水基电解质中稳定性较差，但MOF衍生物则可以在恶劣的工作环境下表现出高的...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-04-15

混合电容器，也称为不对称电化学电容器，它们旨在将超级电容器的高功率密度的优势和可充电电池的高能量密度特点集成到一个设备中。锌离子混合电容器是锌离子电池和超级电容器之间的权衡，因为其内在的低成本和优越的安全性成为了理想的储能装备选择之一。然而，目前还存在着一些问题阻碍着锌离子混合电...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-04-15

作为解决化石燃料能源短缺和实现碳中和目标的理想能源利用方式之一，燃料电池技术因不受卡诺循环限制、可直接将化学能直接转换成电能、能量转换效率高、无污染和能量密度高等优势而备受关注。目前燃料电池中商用催化剂是金属铂(Pt)，Pt 具有良好的分子吸附、离解特性，因此铂催化剂成为最理想、...

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