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锂离子电池极大便利了人们的生活，但目前基于石墨负极的锂离子电池存在安全性能差、能量密度低等缺陷，无法满足日益增长的使用需求。锂金属可提供比石墨负极高十倍的理论比容量，但存在枝晶易生长导致的电池短路问题。因此，采用固体电解质取代易燃的有机液体电解质来增强电池安全性的方案得到了研究人员的广泛关注。石榴石型Li7La3Zr2O12（LLZO）具有高的离子电导率、宽的电化学窗口和良好的锂金属稳定性，被认为...
在钙钛矿太阳能电池研究中，如何将铅元素替换为低毒的锡元素并保持优异的材料性能是科研人员一直试图攻克的难题。近期，上海科技大学物质科学与技术学院米启兮课题组开发出一种能显著增加锡基钙钛矿太阳能电池开路电压、进而提升其光电转换效率的方法，相关研究成果得到同行评审的一致好评，通过优先渠道在线发表于国际学术期刊《美国化学会能源快报》(ACS Energy Letters)。
采用富锂氧化物作为正极材料为实现高能量全固态锂电池提供了一个理想的选择，而富锂正极材料通常很难与固态电解质（SSEs）直接匹配，严重限制了高容量正极在全固态锂电池中的容量利用率。
卤素钙钛矿太阳能电池是目前公认最具前景的第三代光伏技术，为太阳能电池产业的变革性发展带来了广阔空间。近年来卤素钙钛矿电池效率不断提升，但距离其理论极限仍有差距，因此如何提高钙钛矿太阳能电池效率是目前产业界和学术界关注的焦点。
南京大学南京大学何平周豪慎：弹性固态电解质实现零外压固态电池（图）
弹性 固态电解质 零外压 固态电池
2024/3/15
随着大规模储能领域的繁荣发展，传统基于有机电解液的锂离子电池已无法满足市场对高能量密度电池的需求。在这一背景下，固态电池因其更高的理论能量密度和更好的安全性而受到广泛关注。
可充电镁离子电池（RMBs）因其丰富的镁资源、高理论比容量（镁负极为3833 mAh cm-3）和相对较低的金属镁还原电位（-2.4 V相对于SHE）而备受关注。
中国科大在钙钛矿太阳电池的空气环境制备方面取得进展（图）
钙钛矿 太阳电池 空气环境
2024/2/26
日前，中国科学技术大学徐集贤团队揭示了空气环境中制备钙钛矿的退化机理和“全过程稳定剂”设计原则，实现了常规空气环境中（25-30℃，相对湿度30-50%）一步法制备高效p-i-n反式钙钛矿电池的突破。2月26日，相关成果以“Inhibition of halide oxidation and deprotonation of organic cations with dimethylammoniu...
不可再生的矿物燃料的枯竭是一个紧迫的问题，利用风能和太阳能等可再生能源对可持续发展至关重要。将能源储存系统与清洁能源收集系统相结合，对于平衡可再生能源的间歇性并将其纳入电网至关重要。水系氧化还原液流电池(ARFBs)是一种安全实用的电网级储能技术。尽管全钒液流电池因其高功率密度和长循环寿命已实现商业化，但其广泛应用受到钒的高成本的限制。为了解决这一问题，研究人员一直在开发稳定且廉价的基于水溶性有机...
近日，上海科技大学物质科学与技术学院陈刚课题组研发了弹性可压缩的还原氧化石墨烯海绵（rGO-S），构建了高效稳定的锂金属电池，相关成果发表于国际知名学术期刊Nano Letters。该研究揭示了镀锂产生的内应力对锂枝晶生长的影响，并通过构建弹性可压缩的基底释放镀锂内应力，实现了无枝晶的锂沉积。
钙钛矿是目前最具前景的新型太阳能电池材料。基于钙钛矿的超高效太阳能电池被《麻省理工科技评论》（MIT Technology Review）评价为“2024年十大突破技术”。目前常用的铅钙钛矿太阳能电池已实现了较高的光电转换效率，但铅钙钛矿在环境友好性和光谱吸收范围方面还有所不足。
锂金属电池（LMBs）展现出了超过400 Wh kg?1高能量密度的发展潜力，因此被优先考虑作为下一代储能设备。然而，不可控的枝晶生长、难以捉摸的界面化学和不稳定的固体电解质界面（SEI）极大地威胁了LMBs的安全性和耐久性，阻碍了其市场化应用。由于结构的可调性，有机分子表现出构建人工SEI的非凡能力，这有利于清晰化界面化学，诱导Li金属的形核和沉积。此外，一些基于聚合物有机分子设计的SEI具有高...
木材可制成稳定有机太阳能电池（图）
木材 木质素 有机 太阳能电池
2023/12/12
木质素是自然界最常见的有机材料之一，瑞典科学家已经证明，未经处理的硫酸盐木质素可用于制造更环保、更可靠的太阳能电池，广泛应用于个人电子设备等多个领域。相关论文已发表于最新一期《先进材料》杂志。
锂金属电池因其在改善能量密度方面的巨大潜力被认为是最有望取代传统锂离子电池而实现实际应用的新型储能装置。然而，由于不均匀的锂形核和沉积以及脆弱的原生固态电解质界面（SEI）层的形成，锂金属负极（LMA）在实际工作过程中会不可避免地产生锂枝晶，这严重恶化了电池的电化学性能，甚至加剧了电池的安全风险。在众多稳定锂金属负极的策略中，通过引入多功能添加剂来优化电解质被认为是提高电解质与LMA相容性的一种很...
南京大学金钟课题组：电极/电解液共生的水系锌-碘电池（图）
电极 电解液 水系锌-碘电池
2023/11/15
水性锌离子电池因其独特的优势而受到广泛关注，包括固有的安全性、环境友好性和在空气中易操作性。在各种锌离子电池系统中，如锌-卤、锌-空气、锌-硫和锌-金属氧化物电池中，采用典型的I2/I?电化学耦合的水性锌-碘电池由于其高能量密度和成本效益成为可扩展应用的有前景的候选者。然而，水性锌-碘电池在商业化过程中一直受到多碘离子穿梭效应的持久挑战。为解决这一问题，已有的研究工作致力于探索各种功能材料，如纳米...
新型锂金属电池攻克易燃难题
锂金属电池 易燃 锂离子电池
2023/11/13
过去几十年来，手机、笔记本电脑和其他个人设备的蓬勃发展得益于锂离子电池，但随着气候变化，要求为电动汽车和电网规模的可再生能源储存提供更强大的电池，锂离子技术可能已经不再够用。锂金属电池的理论容量比锂离子电池大一个数量级，但其缺点是“易燃易爆炸”。据2023年11月9日发表在《物质》杂志上的论文，美国芝加哥大学研究人员提出了一种解决这个长达数十年的问题的方法：使用无溶剂的无机熔盐来制造高能量密度、安...