能源周刊：Science、Joule、Angew、AM等大合集

1.安吉。化学。国际。 Ed.非晶MoS3纳米盒增强高性能锂硫电池的多硫化物锚定和催化转化

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https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202004914

2. 焦耳：通过烷基铵过渡层调节高效反钙钛矿太阳能电池中的缺陷和界面

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https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2542435120301392

3. 进阶功能。材料：氟和氯取代的不对称受体将有机太阳能电池效率提升至16.83%

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https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202000456

4. 进阶功能。材料：局部奥斯特瓦尔德熟化机制诱导溶解/再生为。。古代钱币状VO2纳米片，增强锌离子存储的材料传输能力

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https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202000472

5. 进阶功能。材料：高效集成钙钛矿/有机异质结太阳能电池：降低载流子复合损失的界面能

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https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202001482

6. 高级功能。材料：无掺杂、非晶态异质SnO2 电子传输双层在三重阳离子钙钛矿太阳能电池中实现20% 的效率

改善电子传输层（ETL）与钙钛矿薄膜之间的欧姆接触和界面形貌是提高平面钙钛矿太阳能电池（PSC）效率的关键。在本工作中，通过低温固溶工艺制备了非晶态异质氧化锡双层（Bi-SnO2）ETL。与非晶态SnO2溶胶凝胶薄膜（SG-SnO2）或晶态SnO2纳米颗粒（NP-SnO2）相比，异质Bi-SnO2ETL的表面形貌得到改善，氧缺陷显着减少，钙钛矿能带排列更好，且不牺牲光学性能。传播。基于Bi-SnO2 ETL 的PSC 器件（有效面积约0.09 cm2）无滞后现象，并实现了约20.39% 的出色功率转换效率，这是基于绿色反溶剂的SnO2 三阳离子钙钛矿系统报道的最高效率之一。一。更有吸引力的是，基于Bi-SnO2 ETL的大面积PSC（有效面积约3.55 cm2）还可以实现约14.93%的极高效率，并且滞后可以忽略不计。研究发现，Bi-SnO2基PSC器件的器件性能提升主要来自于改善欧姆接触以及抑制ETL/钙钛矿界面处的双分子复合。 Bi-SnO2 的定制形貌和能带结构使得能够大规模制造高效且无滞后的PSC。

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https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202001559

7. ACS Energy Lett.自调节氧化还原液流电池：通过调节固有存在的氧化还原梭来增强硫族化物基氧化还原液流电池的容量

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https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.0c00611

8. ACS Energy Lett.没食子酸的颗粒表面保护可实现高度稳定的锡基钙钛矿太阳能电池

在介质中储存1000小时后，初始效率仍可保持在80%左右，这是迄今为止锡基PSC中可获得的最佳空气稳定性。

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https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.0c00526

9.Angew.Chem。国际。主编：高能水系电池面临的挑战与对策

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https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202004433

10.Angew.Chem。国际。 Ed. 稳定超晶格层状氧化物钠离子正极材料

大规模储能应用对钠离子电池的需求很高。尽管是最普遍的正极，层状氧化物仍然具有显着的不良特性，例如充放电曲线中的多个平台以及钠离子插入和脱出的重复循环期间的阳离子迁移，这导致动力学缓慢、容量损失和结构恶化。在这里，提出了一种层状氧化物中过渡金属排序的新策略，以显示长的充放电平台和没有阳离子迁移的结构演化。结果表明，利用蜂窝型超晶格的过渡金属排序可以通过改变晶体应变来调节晶格并抑制阳离子迁移，从而实现大的可逆容量和优异的循环性能，这不是通常的层状氧化。对象结构的特征。这些发现可能提供新的见解，可用于改进二次离子电池高性能电极材料的设计。

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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201907936

11. Joule：石墨基混合锂离子/锂金属电池

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https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2542435120301720

12、焦耳：碲稳定锂沉积无阳极稀电解质锂硫电池

为了实现锂硫电池的实用化，需要稳定锂沉积并提高循环性能，同时减少过量的锂和电解质。研究人员发现，将碲（Te）作为阴极添加剂引入锂硫电池系统中，可以通过在锂表面形成富含碲化物和硫化物的固体电解质界面（SEI）来显着改善锂的沉积和剥离。可逆性。在贫电解质条件下，锂储量有限的无负极全电池和大面积锂硫软包电池在循环性能方面表现出显着改善。碲与多硫化物反应生成可溶性多碲硫化物，迁移至负极侧并原位形成稳定的硫代碲酸锂和碲化锂作为固体电解质界面组分。还证明了锂表面电解质分解的显着减少。这项工作表明，碲化物是稳定锂沉积的可行策略，并建立了一个评估框架，以在有限的锂和有限的电解质条件下保持电化学性能。

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https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2542435120301355

13. 纳特。交流：使用23Na 磁共振成像对钠离子电池中的电池化学进行操作可视化

由于其成本和可持续性，钠离子电池是一种很有前途的电池技术。这引起了人们对开发新型钠离子电池和新分析方法的兴趣，这些方法可以对电池化学进行非破坏性直接可视化。在这里，我们报告了操作1H 和23Na NMR 波谱和成像实验，以观察钠金属电池和钠离子全电池配置中硬碳沉淀和脱硫过程中电极和电解质中钠的形态和分布。通过23Na NMR 波谱和成像观察并绘制了硬碳过沉淀后硬碳沉积的演变以及钠枝晶的形成和演化，并通过1H 磁共振成像将其三维微观结构可视化。研究人员还首次观察到在全电池配置中第一次充电期间硬碳上金属钠的形成。

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https://www.nature.com/articles/s41467-020-15938-x

14. Nat.Commun.超坚韧MXene功能化石墨烯片

柔性还原氧化石墨烯（rGO）片材正在考虑用于便携式电子设备和柔性储能系统。然而，还原氧化石墨烯薄膜较差的机械性能和导电性是限制此类器件发展的因素。在这里，研究人员使用MXene 纳米片通过Ti-O-C 共价键合获得氧化石墨烯薄片，从而获得MrGO 片材。 MrGO 片通过共轭分子（1-aminopy-disuccinimidyl suberate，AD）进行交联。 MXene纳米片和AD分子的结合减少了石墨烯片内的空隙，改善了石墨烯片的排列，从而获得更高的密度和高韧性。原位拉曼光谱和分子动力学模拟揭示了Ti-O-C 共价键合、MXene 纳米片滑动和- 桥接的协同界面相互作用机制。此外，基于超坚韧MXene 功能化石墨烯片的超级电容器兼具高能量和高功率密度，这对于柔性超级电容器来说是很高的。

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https://www.nature.com/articles/s41467-020-15991-6

15.Mater.Today：无锂金属锂电池的电解质设计

锂金属具有最低的负电化学势和最高的比容量（3860 mAh g-1），是锂电池的最终阳极选择。然而，经过对无锂金属（循环过程中所有锂都来自阴极，没有阳极预锂化）电极的广泛努力，报道的最高锂沉积/剥离库仑效率99.5%仍然太低。较低的库仑效率归因于疏锂铜集流体上不均匀的锂沉积/剥离以及碳酸盐电解质中亲锂有机-无机固体电解质界面（SEI）的形成引起的锂枝晶生长。在这里，我们使用亲锂的铋石墨共混物（Bi-Gr）基板代替疏锂的铜集流体来形成均匀的锂核，并形成富锂的LiF SEI而不是亲锂的有机SEI，以抑制锂的生长锂枝晶。分子动力学模拟表明，在四氢呋喃/2-甲基四氢呋喃（2.0 M LiPF6-mixTHF）电解液中，2.0 M LiPF6 中的阴离子优先被还原，从而在镀锂时生成富含LiF 的SEI。 Bi-Gr 基底和2.0M LiPF6-mixTHF 电解质使锂阳极在1.0 mAh cm-2 的高容量和0.5A cm-2 的电流下实现了99.83% 的创纪录高库仑效率。铋颗粒作为分散的成核中心，促进均匀的锂沉积，并对基板具有很强的附着力，从而避免死锂，同时即使在3.0 mAcm2下也能实现高电流密度和3.0 mAh cm2的高面积容量。富锂LiF的SEI也会促进界面锂的生长，抑制垂直锂枝晶的生长。锂成核和生长的调节使得没有锂金属阳极的LiFePO4 全电池能够在大于2.0 mAh cm-2 的实际面积容量下实现100 次循环。本文重点介绍了同时进行基板设计以改善锂成核和电解质设计以促进亲锂SEI生长的好处，从而产生一种有前景且实用的无锂金属锂电池。

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https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1369702120301061

16. Science: 块体陶瓷快速合成与烧结的通用方法

陶瓷由于其高稳定性、机械稳定性和化学稳定性而成为具有广泛应用的重要材料。基于第一原理方法的计算预测可以成为加速材料发现和开发改进陶瓷的宝贵工具。实验证明这种预测的材料特性是必要的。然而，传统的陶瓷烧结工艺由于加工时间长、挥发性元素损失的成分控制不好，限制了材料筛选速度。为了克服这些限制，研究人员开发了一种超快高温烧结（UHS）工艺，用于在惰性气氛下通过辐射加热制备陶瓷材料。他们提供了UHS 工艺的几个示例，以展示其潜在用途和应用，包括固态电解质、多组分结构和高通量材料筛选方面的进步。

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https://science.sciencemag.org/content/368/6490/521

17. 纳特。 Commun. X射线纳米CT辅助锂离子电池电极三维微结构设计与建模

电动汽车的续驶里程和快速充电能力在很大程度上取决于锂离子电池（LIB）的3D微观结构，需要进行广泛的基础研究来优化特定操作条件下的电极设计。在本文中，研究人员开发了使用新型X 射线纳米计算机断层扫描(CT) 双扫描叠加技术捕获的完整微观结构的3D 模型，该技术捕获了碳粘合剂域的特征。本文说明了微观结构异质性如何显着影响锂离子电池的性能，尤其是在高速率下。活性颗粒的细长形状和宽尺寸分布不仅影响锂离子的传输，而且导致颗粒之间和沿整个厚度方向的电流分布不均匀和锂化不均匀。基于这些见解，研究人员提出并比较了下一代电池电极的潜在分层微观结构设计。为了指导电极结构的制造，原位X 射线CT 可以可靠地显示随着压延步骤的增加而发生的孔隙率和弯曲度的变化。

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https://www.nature.com/articles/s41467-020-15811-x

18. 进阶功能。 Mater. 钠离子电池聚阴离子正极材料工程：迈向高能量/功率密度

Na/Na+的高氧化还原电位和Na+离子的大半径仍然挑战着高能量/功率密度钠离子电池（SIB）的发展，因此需要进一步改进，特别是提高正极材料的容量和电压。在各种类型的正极中，聚阴离子正极因其优异的热稳定性、独特的感应效应和灵活的结构而成为最实用的选择。在这篇综述中，对聚阴离子阴极的设计原理和工程策略进行了严格的概述，这些阴极在高能量/功率密度SIB的开发中发挥着重要作用。具体来说，讨论了聚阴离子阴极材料的工程设计，以提高电压和比容量以提高能量密度。还分析了为提高SIB功率密度而开发的形貌控制、结构设计和电极加工方法。最后，提出了该领域剩余的挑战和未来的研究方向。

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https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202000473

19. 进阶功能。材料：Ti2Nb10O29 上离子掺杂和螺旋阵列结构的协同作用：实现高功率电极的新方法

提高电极材料的电子/离子传输和结构稳定性对于高功率锂离子电池的发展至关重要。尽管钛铌氧化物（Ti2Nb10O29，TNO）作为高功率阳极具有巨大潜力，但由于电子/离子电导率不理想，其性能仍然较差。在这项工作中，报道了一种结合离子掺杂和螺旋阵列结构来提高TNO 高速性能的强大协同策略。 Cr3+掺杂的5-10 nm TNO纳米颗粒（Cr-TNO）紧密生长在垂直导电石墨烯@TiC-C（VGTC）骨架上，形成新型Cr-TNO@VGTC螺旋阵列。由于VGTC骨架的约束，实现了TNO独特的螺旋生长。同时，密度泛函理论计算和原位同步加速器X射线衍射技术证明，通过Cr3+掺杂，可以实现更加开放的TNO晶体结构，具有更快的离子传输路径和增强的结构稳定性。得益于卓越的导电网络、增强的Cr-TNO电子/离子本征电导率和增强的结构稳定性，Cr-TNO@vtc阵列表现出优异的高功率性能，在40C g-1（功率密度 11kW kg-1) 和出色的耐用性（500 次循环后保留率为91%）。这项工作为构建各种用于快速能量存储的高功率电极提供了新途径。

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https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202002665

20. ACS Energy Lett. 通过磺化聚（离子液体）嵌段共聚物对电催化剂-离聚物界面进行改性，以实现高性能聚合物电解质燃料电池

制备了仅含有磺化聚（离子液体）嵌段共聚物（SPILBCP）离子的0.07 mg Pt cm-2 Pt/Vulcan 电催化剂支撑的聚合物电解质膜燃料电池（PEMFC）电极，并抑制了Pt 表面氧化。动态性能提高了约2 倍。然而，由于离聚物网络连接性差，SPILBCP 电极在30% RH 下损失了超过70% 的电化学活性面积。为了克服这些影响，研究人员开发了由Nafion/SPILBCP 离聚物混合物制成的电极。 Nafion/SPILBCP 混合电极的MEA 性能在动力学和传质限制区域得到显着改善。值得注意的是，这是第一次发现从MEA 测定的比活度值与之前无Nafion Pt/Vulcan 系统的半电池结果相当。这些发现为提高采用表面可及电催化剂制造的MEA的整体性能提供了前瞻性策略，为定制局部电催化剂/离聚物界面提供了途径。

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https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.0c00532

21. ACS Energy Lett. 高性能钠离子电池中O3层状金属氧化物阴极的表面相变和化学反应性的控制

O3层金属氧化物是高能钠离子电池（SIB）的有前途的正极材料。然而，它们的能力很快就会衰减。在这里，研究人员开发了一种用于SIB的高性能O3-NaNi0.68Mn0.22Co0.10O2阴极，通过先进电解质抑制阴极表面岩盐层的形成，实现了实际应用。该正极具有约196 mAh g-1 的高比容量，并且在1000 次循环后显示出超过80% 的容量保持率。 NaNi0.68Mn0.22Co0.10O2 - 具有实际负载（2.5 mAh cm-2）和稀电解质（40 L）的硬碳全电池在450 次循环后显示出约82% 的容量保持率。还生产了60mAh单层软包电池，并表现出稳定的性能。这项工作。。了SIB发展的重大飞跃，并为碱性离子电池先进层状金属氧化物阴极的开发带来了新的见解。