材料科学 第4页

Nano-Micro Letters 发布于 2023-07-14

研究背景 锂离子电池(LIBs)由于其生态友好、高能量密度和工作电压，在消费类电子产品和交通电气化领域得到了大力推广。目前，LIBs的能量密度已接近260 Wh Kg⁻¹，突破具有挑战性。与此同时，近年来，LIBs一再发生灾难性事故，造成严重的财产损失，引起了公众的关注。开...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-07-12

研究背景 长期以来，人们一直希望利用低品位热量发电。热电材料可以在无运动部件的情况下完成热电转换，不污染环境。为了使用更少的热电单元来产生相当大的电压，需要热电材料具备更大的塞贝克系数(也称为热功率)。以离子为载体的离子热电(i-TE)材料的塞贝克系数约为毫伏/开尔文。它们...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-07-10

研究背景 为了进一步提高钙钛矿太阳能电池(PSCs)的功率转换效率(PCE)和稳定性，钙钛矿与电子传输层之间的埋底界面至关重要。然而，由于它被掩埋在钙钛矿薄膜之下，因此有效地优化该界面是具有挑战性的。在此，我们设计并合成了一系列多功能的有机-无机(OI)配合物(碳龙配合物，...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-07-04

研究背景 受人体协同保护生物系统促使受伤部位愈合并恢复其功能启发，科学家已经制造一系列自愈材料。到目前为止，已经引入了不同类型的材料用于自修复应用，从不同类型的水凝胶到聚合物、陶瓷、金属、碳纳米复合材料等。这些材料中的每一种都有其特性和局限性。纳米材料在自愈材料领域的应用开...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-06-27

二维MXenes材料由于具有类金属的导电性、丰富的表面化学活性、高的机械强度及组成和结构多样性等特点，在储能、催化、传感、电磁屏蔽等领域展现出广泛的应用前景。然而，MXenes在水体系中较差的结构和氧化稳定性会导致导电性、机械强度等物理化学性能的急剧下降，严重限制了其实际应用前景...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-06-25

近年来，由于高能量密度电池需求的持续增长，锂硫(Li-S)电池的商业化进程备受瞩目。正极材料作为锂硫电池的重要组成部分，近年来的研究取得了许多重要突破。然而，在高硫载量和贫电解液条件下，仍然无法满足商业化要求。碳基材料一直是锂硫电池正极材料研究的焦点，备受期待。最近的一些非碳基正...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-06-25

随着我国对环境保护要求的不断提高，新能源取代传统能源已成为发展的必然趋势。以锂离子电池(Lithium ion batteries, LIBs)为首的新能源备受关注，且在消费电子、城市交通、储能电站等领域均得到了大规模的应用。众研究者不断变革LIBs技术，以期进一步提高其能量密度...

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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 2023-06-19

钙钛矿晶体的晶面极大地影响了其相应的光伏器件的性能和稳定性。与(001)晶面相比，(011)晶面表现出更好的光电特性，包括更高的电导率和增强的载流子迁移率。因此，实现(011)晶面暴露的钙钛矿薄膜是一种很有前途的提高器件性能的方法。然而，由于甲基氯化铵(MACl)添加剂的影响，F...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-06-15

为进一步提高太阳电池的效率和降低成本，研究人员致力于开发可以打破肖克利-奎伊瑟(Shockley-Queisser)极限的叠层太阳电池(TSCs)，即利用宽带隙(WBG)吸光材料作为顶电池，吸收短波长光子，实现高开路电压；以及利用窄带隙吸光材料作为底电池，吸收长波光子，拓宽光谱响...

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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

有机太阳能电池活性层中给受体的相分离程度是光电转换效率的重要影响因素之一。本文提出固体添加剂辅助逐步沉积法，通过选择具有不同内聚能的脂肪酸调整与其给体的相容性，从而在给体中预先形成合适的相分离结构，进而调控了逐步沉积法光敏层形貌，实现了高效二元有机太阳能电池。最终，基于PM6:Y...

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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 2023-05-26

基于NiOₓ的反式钙钛矿太阳能电池具有低成本、高效率和高稳定性的优点，在新一代光伏器件领域展现出巨大的潜力。由于空穴选择性接触(hole-selective contacts，HSCs)与钙钛矿活性层(perovskite active layer，PAL)之间存在着能级不匹配和...

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Nano-Micro Letters 发布于 2023-05-12

钙钛矿太阳电池作为新一代太阳能电池因其优异的光电性能。本文提出混合阳离子体/表钝化策略，利用了在 3D 钙钛矿上形成 2D 交替阳离子层 (ACI) 相 (n=2) 钙钛矿层，同时钝化钙钛矿薄膜中的体相缺陷和界面缺陷。最终，基于正式结构的器件实现了24.5%的光电转换效率，同时大...

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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 2023-05-06

钠基双离子电池作为一种新型的储能电池，利用石墨类材料作为正极代替昂贵的过渡金属氧化物正极，藉由电解液中的阴、阳离子作为正、负极储能载流子，并通过阴、阳离子在正、负极材料体相嵌入/脱出，从而实现电化学能量存储与转换，该类电池具有高工作电压(>4.2V)、低成本等优势。因此，钠...

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