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頂刊封面集錦丨最新Advanced系列雜志封面論文大賞(5月第2期)

解說頭版文章

品味智慧之光

縱使攬勝四方

我自封面大賞

——編者

5月第2期《封面大賞》專欄收錄2021年5月第2周Advanced材料科學(xué)類頂刊上發(fā)表的關(guān)于能源轉(zhuǎn)化與存儲的封面文章。

柔軟可拉伸材料能量轉(zhuǎn)化

頂刊封面集錦丨最新Advanced系列雜志封面論文大賞(5月第2期)

美國北卡羅萊納州立大學(xué)(North Carolina State University)Michael D. Dickey教授及同事綜述了利用柔軟和可拉伸材料收集環(huán)境能量并將之轉(zhuǎn)化為電能的方法。
柔軟及可拉伸材料目前被廣泛用于研發(fā)軟體機器人、柔性電子皮膚、可穿戴電子器件等,實現(xiàn)收集機械能量(如振動、人體運動、流體流動等)、電磁波能量、熱力學(xué)能量(化學(xué)能或熱能)并轉(zhuǎn)化為電能的應(yīng)用。本綜述總結(jié)了各能量收集過程的原理,著重回顧了各應(yīng)用對應(yīng)的器件設(shè)計優(yōu)秀案例。
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鋰-氧氣電池電極材料

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山東大學(xué)黨鋒教授課題組聯(lián)合中南大學(xué)童匯教授、加拿大國家研究院(魁北克)Shuhui Sun教授等報道了一種鋰氧電池正極材料。他們利用水熱法合成了外部包裹有數(shù)層MoSe2納米片的碳納米管網(wǎng)絡(luò)(MoSe2@CNT)。
理論及實驗結(jié)果均表明外層MoSe2可作為Li2O2的成核位點,讓Li2O2均勻沉積在碳納米管外表面。Li2O2的形成能減少電解液中超氧根離子濃度,提升電極以及電池的性能穩(wěn)定性。得益于該機制,MoSe2@CNT正極電容量高達(dá)32000 mAh/g,500 mA/g電流密度下可穩(wěn)定完成280次充放電循環(huán)。
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HER催化

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中科院化學(xué)所李玉良院士帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊利用石墨炔(graphdiyne)制備了一種新型HER電催化劑。作者們通過溶劑熱法,將OsOx納米點負(fù)載在石墨炔上,制成了OsOx/石墨炔復(fù)合催化劑。
實驗結(jié)果與理論計算均表明,石墨炔不僅能導(dǎo)出空穴,防止空穴-電子復(fù)合,而且還可以誘導(dǎo)更多高活性的高價Os(Os4+)進(jìn)行電荷轉(zhuǎn)移。氙燈照射下,OsOx QDs/GDY在堿性條件(1 M KOH溶液)下表現(xiàn)出高電催化活性:產(chǎn)生100 mA/cm2電流的過電位僅42.5 mV。
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鋰金屬電極題

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韓國大邱慶北科技學(xué)院(Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology)Yong Min Lee教授、Hongkyung Lee教授,韓國國立韓巴大學(xué)(Hanbat National University)Myung-Hyun Ryou教授及同事報道了一種穩(wěn)定鋰金屬負(fù)極的方法。
具體做法是將硝酸鋰與金屬鋰粉預(yù)先在溶劑中(四氫呋喃)混合均勻,然后涂布并壓實到銅箔集流體上。這樣制備出的鋰金屬顆粒表面覆蓋有不到1微米厚的硝酸鋰薄層。這層硝酸鋰在電池工作時可以被緩慢釋放到電解液中,從而能夠持續(xù)形成固態(tài)電解質(zhì)界面保護(hù)膜,防止金屬鋰與電解液直接接觸反應(yīng)。該方法可提升鋰金屬負(fù)極在碳酸酯類電解液中的穩(wěn)定性(450次充放電循環(huán)后電容量保持率為87.3%)。
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