這是一篇你很關(guān)心的儲能電池最新研究集錦

這是一篇你很關(guān)心的儲能電池最新研究集錦

當(dāng)STM的分辨率達(dá)到毫秒級別，他們發(fā)現(xiàn)石墨烯的生長與表面Ni單原子直接關(guān)聯(lián)。這些單原子存在于處于生長狀態(tài)石墨烯的邊緣。同時(shí)理論計(jì)算也印證了這一結(jié)果。

一、Science：看見單原子催化石墨烯生長


剛剛上線的Science文章報(bào)道，來自意大利的研究者們以Ni（111）表面生長石墨烯為研究對象，通過原位、高速掃描隧道顯微鏡觀測石墨生長過程。

—圖文快解——


圖 1：石墨烯沿著Z和K邊生長


圖2：石墨烯邊緣吸附的Ni原子


圖 3：DFT計(jì)算的石墨烯生長路徑

二、ACS Nano：鈣鈦礦太陽能電池中雙層結(jié)構(gòu)的高效穩(wěn)定電子層傳輸層
最近，華中科技大學(xué)武漢光電國家實(shí)驗(yàn)室的陳煒教授團(tuán)隊(duì)發(fā)明了一種基于單分散氧化物納米顆粒表面改性方法，改性后的納米顆粒在極性和非極性溶劑里均可實(shí)現(xiàn)良好分散，可以在低溫下十分方便地在鈣鈦礦薄膜的上方形成高質(zhì)量的界面薄膜。高分散的CeOx納米墨水有利于形成完整覆蓋的無機(jī)界面層，與PCBM一起應(yīng)用于鈣鈦礦太陽能電池時(shí)起到了良好的化學(xué)屏蔽作用：（1）有效屏蔽外界濕氣滲透破壞鈣鈦礦材料，（2）避免鈣鈦礦在工作時(shí)的分解溢出物對金屬電極進(jìn)行腐蝕。在這雙重保護(hù)作用下，鈣鈦礦太陽能電池的工作穩(wěn)定性得到了大幅提升。制備的電池初始效率最高可達(dá)18．6％，在30％RH濕度下暗態(tài)保存30天，性能幾乎無衰減。將同批次電池在N2氣氛手套箱或30％RH的空氣氣氛中進(jìn)行連續(xù)200小時(shí)的光照老化，對電池的最大功率點(diǎn)進(jìn)行追蹤檢測，實(shí)驗(yàn)表明電池效率幾乎無衰減。該文章發(fā)表在國際頂級期刊（知名期刊）ACS Nano上（影響因子：13．9）。

三、Nature Communications：小分子固硫新技術(shù)助推高性能鋰硫電池的發(fā)展
近日，溫州大學(xué)的王舜教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合加拿大工程院院士、滑鐵盧大學(xué)的陳忠偉教授課題組及美國阿貢國家實(shí)驗(yàn)室陸俊博士課題組在Nature Communications 上發(fā)表學(xué)術(shù)論文，首次提出了利用有機(jī)小分子蒽醌“固硫”的創(chuàng)新思路，實(shí)現(xiàn)了高載量硫正極長期循環(huán)的穩(wěn)定性。

圖1A是蒽醌／石墨烯／硫復(fù)合正極材料制備的示意圖，圖1B和1C是鋰硫電池的充放電性能測試圖。從圖可知，蒽醌／石墨烯／硫復(fù)合正極材料具有極其穩(wěn)定的循環(huán)能力，在300圈循環(huán)內(nèi)，平均每圈容量僅降低0．019％；0．5C充放電500圈后，總?cè)萘咳员３衷诔跏既萘康?1％以上。這種穩(wěn)定的充放電行為意味著天然豐富的蒽醌（AQ）小分子可以有效抑制中間多硫化物的溶解及流失。


圖1．（A）鋰硫電池正極材料合成示意圖；（B）0．5 C電流密度下電池的循環(huán)性能及（C）不同電流密度下電池的倍率性能比較圖。

四、Nature Nanotechnology ：寡聚輪烷
近日，比利時(shí)列日大學(xué)Anne－Sophie Duwez教授課題組聯(lián)合諾獎得主美國西北大學(xué)J． Fraser Stoddart教授，利用單分子力譜研究了合成寡聚輪烷的折疊和展開過程，揭示了這類分子的力化學(xué)性質(zhì)。相關(guān)論文發(fā)表在Nature Nanotechnology 上。


Anne－Sophie Duwez教授（左二）和J． Fraser Stoddart教授（左三）。圖片來源：Duwez Lab ／ University of Liège

作者先合成了［5］輪烷（［5］rotaxane）分子，基于電子供體和受體的相互作用形成折疊體。分子中包含了四個(gè)缺電子聯(lián)吡啶環(huán)蕃（CBPQT4＋，圖1藍(lán)色環(huán)）作為受體，以及由柔性的聚氧乙烯鏈（PEO）連接的富電子1，5－二氧萘單元（DNP，圖1紅色球）供體。要實(shí)現(xiàn)對折疊體的拉伸實(shí)驗(yàn)，首先要將其固定在AFM的針尖和基底之間，因此作者在該［5］輪烷分子兩端分別引入了一個(gè)1，2－二硫戊環(huán)單元（圖1黑色球），從而可以與含金的基底及AFM針尖通過Au－S相互作用相連。


圖1． ［5］輪烷烴的化學(xué)結(jié)構(gòu)。

五、Nano Energy：LaFeO3－δ的雙功能催化劑
近日，華中科技大學(xué)王春棟副教授課題組與澳門大學(xué)、泉州師范學(xué)院、美國摩根州立大學(xué)、中科院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所和美國佐治亞理工學(xué)院劉美林教授合作，開發(fā)了一種基于P摻雜LaFeO3－δ的雙功能催化劑，用于堿性溶液中的ORR和OER，王春棟副教授和劉美林教授為論文的共同通訊作者。由于P的摻雜效應(yīng)，形成大量的O2 2－／O－，微量的高價(jià)Fe4＋及優(yōu)化了鐵的電子填充水平（eg≈1），基于以上原因顯著提升了電催化性能。P摻雜后，質(zhì)量活性和比活性都增加了近一倍。密度泛函理論計(jì)算也證實(shí)P摻雜導(dǎo)致Fe4＋離子形成。這些結(jié)果表明，非金屬元素P摻雜優(yōu)化了電子構(gòu)型，改變Fe離子價(jià)態(tài)，從而提高了其催化活性。相關(guān)成果以題為“Engineering phosphorus－doped LaFeO3－δ perovskite oxide as robust bifunctional oxygen electrocatalysts in alkaline solutions”發(fā)表在了Nano Energy上。


【圖文導(dǎo)讀】圖1 LF和LFP－5鈣鈦礦的結(jié)構(gòu)圖

（a）LF和LFP鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)的示意圖；

（b）LF和LFP－5的XRD圖譜；

（c）LF的SEM圖像；

（d）LFP－5的SEM圖像。


圖2 LF和LFP－5鈣鈦礦的微觀表征

（a－c）分別為LFP－5的TEM，HRTEM和SAED圖像；

（d）LFP－5的HAADF－STEM圖像；

（e－i）分別為LFP－5的相應(yīng)元素分布圖像。

六、首例超越5000小時(shí)耐久性的燃料電池產(chǎn)品
近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所持股企業(yè)新源動力股份有限公司（以下簡稱“新源動力”）所開發(fā)的HYMOD？－300型車用燃料電池電堆模塊，采用高穩(wěn)定性、高性能的“膜基催化層膜電極設(shè)計(jì)”和高可靠性的“復(fù)合雙極板結(jié)構(gòu)”，經(jīng)壽命測試和整車應(yīng)用驗(yàn)證，突破了車用燃料電池5000小時(shí)的耐久性難關(guān)，成為我國首例自主研發(fā)的超越5000小時(shí)耐久性的燃料電池產(chǎn)品。同時(shí)，該產(chǎn)品還實(shí)現(xiàn)了電堆在－10℃環(huán)境下的低溫啟動，以及在－40℃下的儲存。

本文出自東莞市捷誠石墨制品有限公司官網(wǎng)：http://m.qcwgm.com 權(quán)威發(fā)布，    東莞市捷誠石墨制品有限公司是一家集銷售、應(yīng)用開發(fā)，產(chǎn)品加工的石墨專業(yè)廠家，專門為模具行業(yè)、機(jī)械行業(yè)、真空熱處理爐、電子半導(dǎo)體及太陽能光伏產(chǎn)業(yè)等提供石墨材料、石墨電極和相關(guān)的石墨制品，歡迎致電13549365158更多關(guān)于石墨制品方面信息，可回本網(wǎng)站產(chǎn)品頁面詳細(xì)了解點(diǎn)擊：石墨制品  石墨模具  石墨坩堝 石墨轉(zhuǎn)子 石墨軸承 石墨板 石墨棒 石墨匣體 石墨熱場 真空爐石墨制品 電子石墨模具