1. Nature Methods:只有6 nm大小的超光穩(wěn)定DNA熒光立方體用于熒光成像
在單分子水平上成像蛋白質(zhì)和大分子復(fù)合物是研究分子機(jī)器的分布,化學(xué)計(jì)量,動(dòng)力學(xué)和精確運(yùn)動(dòng)的有效方法。為了實(shí)現(xiàn)高時(shí)空分辨率,通常用熒光探針標(biāo)記感興趣的蛋白質(zhì)。理想的探針是光穩(wěn)定的(半衰期長(zhǎng)),(連續(xù))明亮,小并且可以單價(jià)連接到生物分子上。雖然有機(jī)染料和熒光蛋白滿足最后兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn),但它們經(jīng)常遭受光漂白,這導(dǎo)致低信號(hào)。諸如量子點(diǎn)和其他熒光納米顆粒的替代探針非常明亮且極度光穩(wěn)定,但經(jīng)常表現(xiàn)出強(qiáng)度的大波動(dòng)(閃爍)。這些探針的標(biāo)記相對(duì)復(fù)雜,因?yàn)樗鼈冚^大的尺寸(約15nm)會(huì)擾亂蛋白質(zhì)的功能,并且常常無(wú)法控制表面化學(xué),這會(huì)導(dǎo)致多個(gè)蛋白質(zhì)附著在同一熒光探針上。
有鑒于此,加州大學(xué)舊金山分校Ronald D. Vale院士等人開發(fā)了小型的(~6nm)基于DNA的熒光立方體,具有單點(diǎn)附著,可連續(xù)發(fā)射,比單一有機(jī)染料多出約43倍的光子,并且比單一有機(jī)染料長(zhǎng)多達(dá)約54倍的半衰期有機(jī)染料。
本文要點(diǎn):
1)研究人員顯示DNA熒光立方體的光穩(wěn)定性隨附著于DNA的有機(jī)染料的類型而變化。
2)研究人員還提供了一些初步的見解,了解增加DNA熒光立方體光穩(wěn)定性的機(jī)理。將這些DNA熒光立方體連接到基于微管的運(yùn)動(dòng)蛋白驅(qū)動(dòng)蛋白上,能夠以納米精度跟蹤其運(yùn)動(dòng)超過(guò)800步。
Niekamp,S., et al. A 6-nm ultra-photostable DNA FluoroCube for fluorescence imaging.Nat Methods (2020).
https://doi.org/10.1038/s41592-020-0782-3
2. Nature Commun.: 帶隙可調(diào)的二維gersiloxenes用于光催化析氫和CO2光還原為CO
石墨烯和類石墨烯二維材料的發(fā)現(xiàn)為光催化領(lǐng)域帶來(lái)了新的活力。半導(dǎo)體的帶隙工程是可使其更適合光催化和光電等特定應(yīng)用的有效方法。實(shí)現(xiàn)對(duì)帶隙的控制有助于改善半導(dǎo)體材料的光吸收能力,從而改善光催化性能。近日,天津大學(xué)Wei Feng,Yiyu Feng等報(bào)道了可調(diào)帶隙的-H/-OH末端取代的二維siligenes(gersiloxenes),并研究了它的光催化性能。
本文要點(diǎn):
1)作者對(duì)鈣,鍺和硅進(jìn)行化學(xué)計(jì)量比的退火制備的無(wú)支撐Ca(Ge1-xSix)2合金進(jìn)行拓?fù)浠瘜W(xué)轉(zhuǎn)變而合成了-H/-OH末端取代的無(wú)支撐二維siligenes,?H/?OH (Ge1?xSixH1?y(OH)y, x=0.1?0.9),并命名為gersiloxenes。
2)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),所有的gersiloxenes都是直接能隙半導(dǎo)體,具有寬廣的光吸收范圍和合適的能帶位置,可在溫和條件下光驅(qū)動(dòng)水還原為H2,并將CO2還原為CO。
3)具有最佳性能的gersiloxene光催化CO2還原生成CO的速率可達(dá)6.91 mmol g-1 h-1,并且在420 nm處具有最佳的表觀量子效率(AQE)5.95%。
FulaiZhao, et al. Two-dimensional gersiloxenes with tunable bandgap forphotocatalytic H2 evolution and CO2 photoreductionto CO. Nat. Commun. 2020,
DOI: 10.1038/s41467-020-15262-4
https://www.nature.com/articles/s41467-020-15262-4
3. Nature Commun.:高機(jī)械強(qiáng)度的分層多孔硅用作高性能鋰離子電池負(fù)極材料
盡管納米結(jié)構(gòu)化的硅可以減輕鋰離子電池負(fù)極因鋰化/脫鋰過(guò)程中的大量體積變化而導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)破壞,但是納米材料的固有特性(例如高表面積和低振實(shí)密度)也不利于其電化學(xué)性能和實(shí)用電池的制造。例如,具有大表面積的納米結(jié)構(gòu)硅材料通常在高負(fù)載(> 3 mAh cm-2)下對(duì)集電器的粘合性較差,更嚴(yán)重的寄生電解質(zhì)分解反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致較低的第一循環(huán)庫(kù)侖效率(CE)。此外,許多多孔納米結(jié)構(gòu)的Si顆粒具有差的機(jī)械強(qiáng)度并且在壓延過(guò)程中容易破裂。最近,人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度是作為納米結(jié)構(gòu)化的電池材料高超電化學(xué)性能必不可少的特性。核-殼Si@TiO2具有改進(jìn)的機(jī)械強(qiáng)度和Si納米層包埋的Gr可被壓延以達(dá)到高容量密度。然而,為電池應(yīng)用設(shè)計(jì)具有令人滿意的機(jī)械和電化學(xué)性能的納米結(jié)構(gòu)仍然是艱巨的任務(wù)。由于高導(dǎo)電性和優(yōu)異的機(jī)械性能,碳納米管(CNT)已被利用到具有納米Si的復(fù)合材料以提高Si負(fù)極的循環(huán)壽命。
近日,西北太平洋國(guó)家實(shí)驗(yàn)室張繼光和Li Xiaolin等人開發(fā)了具有良好機(jī)械結(jié)構(gòu)參數(shù)(較小的初生Si粒徑,可控制的孔隙度和較高的結(jié)構(gòu)參數(shù))的獨(dú)特的分層多孔CNT@Si@Carbon(CNT@Si@C)微球,其具有很高的機(jī)械強(qiáng)度和在完全鋰化后具有有限的顆粒溶脹性,表面積和高質(zhì)量的碳涂層等)。
文章要點(diǎn):
1)CNT@Si微球是通過(guò)原位熱解碳納米管(CNT @ SiO2)核殼同軸電纜微球而制備的。精心設(shè)計(jì)的CNT@Si微球可以吸收Si的體積變化,因此在完全鋰化時(shí)表現(xiàn)出約30%的表觀顆粒膨脹,這是整體Si顆粒膨脹的1/10。碳涂層后的紗線狀CNT@Si微球稱為CNT@Si@C,在完全鋰化后具有約40%的顆粒膨脹。它還可以承受> 200 MPa的壓力,從而而不會(huì)被擊穿,因此可以采用工業(yè)壓延工藝來(lái)制造電極。
2)憑借這種獨(dú)特的結(jié)構(gòu),CNT@Si@C負(fù)極可在1 mA cm-2的 1500個(gè)循環(huán)中提供約1500 mAh g-1的可逆容量和87%的容量保持率。實(shí)際的CNT@Si@C-Gr復(fù)合陽(yáng)極在3 mAh cm-2的面負(fù)載下,表現(xiàn)出約750 mAh g-1比容量,在100%荷電狀態(tài)下小于20%的初始溶脹,以及在500個(gè)循環(huán)中約92%的容量保持率。壓延電極在120個(gè)循環(huán)后顯示出約980 mAh cc-3的體積容量密度和<50%的壽命終止(EOL)膨脹。具有LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2正極的完整電池在500個(gè)循環(huán)中顯示出> 92%的容量保持率。
Jia,H., Li, X., Song, J. et al. Hierarchical porous silicon structures withextraordinary mechanical strength as high-performance lithium-ion batteryanodes. Nat Commun., 2020
DOI:10.1038/s41467-020-15217-9
https://doi.org/10.1038/s41467-020-15217-9
4. Chem. Soc. Rev.:下一代可充鋰金屬電池和鋰離子電池的發(fā)展趨勢(shì)和研究策略隨著燃油資源的日漸緊張和環(huán)境污染的日趨嚴(yán)重,發(fā)展高效能源轉(zhuǎn)換與存儲(chǔ)技術(shù)至關(guān)重要。與傳統(tǒng)的鉛酸、鎳-鐵和鎳-氫等電池相比,先進(jìn)的鋰離子電池是當(dāng)前最具前途的電化學(xué)儲(chǔ)能裝置。目前,鋰離子電池已經(jīng)成功商業(yè)化,并廣泛應(yīng)用到我們的日常生活中。然而,商用鋰離子電池成本高、存在環(huán)境問題和安全隱患,且商業(yè)化正負(fù)極材料比容量低,限制了商業(yè)化鋰離子電池能量密度的進(jìn)一步提高。因此,發(fā)展具有高能量密度、高安全性、低成本和長(zhǎng)循環(huán)壽命的下一代可充電電池具有重要的戰(zhàn)略意義。近日,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)余彥教授等人系統(tǒng)概述了下一代可充鋰金屬電池和鋰離子電池的活性材料選擇,材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),電解液改性等方面的發(fā)展趨勢(shì)和對(duì)應(yīng)的指導(dǎo)方針。
本文要點(diǎn)
Feixiang Wu*, Joachim Maier, and Yan Yu*. Guidelines and trends for next-generation rechargeable lithium and lithium-ion batteries. Chemical Society Reviews 2020, 49, 1569-1614.
DOI:10.1039/C7CS00863E
https://doi.org/10.1039/C7CS00863E
5. Chem. Rev.: 多相單原子光催化劑的基礎(chǔ)與應(yīng)用研究進(jìn)展
單原子光催化劑已顯示出其引人注目的潛力,并且由于其在增強(qiáng)光捕獲,電荷轉(zhuǎn)移動(dòng)力學(xué)和光催化系統(tǒng)的表面反應(yīng)方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),可以說(shuō)已經(jīng)成為光催化領(lǐng)域最活躍的研究方向。研究人員已經(jīng)對(duì)單原子光催化劑具有了較為深入的理解,而先進(jìn)的表征技術(shù)和重要的理論研究正在進(jìn)一步加深我們對(duì)這些具有優(yōu)異性能的單原子光催化劑的認(rèn)識(shí),使我們能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)它們?cè)诠獯呋械墓ぷ鳈C(jī)理和應(yīng)用。
有鑒于此,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)熊宇杰教授等人合作綜述了多相單原子光催化劑的基礎(chǔ)與應(yīng)用研究進(jìn)展。
本文要點(diǎn):
1)他們首先介紹了單原子光催化劑的研究背景和定義。然后簡(jiǎn)要討論了在單原子光催化劑上金屬-載體的相互作用。此后,總結(jié)了當(dāng)前可用于單原子光催化劑的表征技術(shù)。在對(duì)單原子光催化劑有一些基本了解之后,著重討論了它們?cè)诠獯呋械膬?yōu)勢(shì)和應(yīng)用。最后,對(duì)單原子光催化劑的面臨挑戰(zhàn),并對(duì)未來(lái)的發(fā)展方向和前景進(jìn)行了展望。
2)在光催化中采用單原子被認(rèn)為是一種將入射太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的高效策略,但在機(jī)理理解和可控合成策略方面有待進(jìn)一步研究。在過(guò)去的幾十年中,在理解單原子光催化劑的理化性質(zhì)和性能方面取得了重要的里程碑。同時(shí),還已經(jīng)開發(fā)出用于精確調(diào)節(jié)這些材料的電子和化學(xué)結(jié)構(gòu)的先進(jìn)方法,從而推動(dòng)其在各種光催化應(yīng)用中的快速發(fā)展。來(lái)自諸如異質(zhì)和均相催化的各種研究領(lǐng)域的交錯(cuò)發(fā)展將進(jìn)一步釋放單原子光催化劑的新的潛在作用。
ChaoGao et al. Heterogeneous Single-Atom Photocatalysts: Fundamentals andApplications. Chem. Rev., 2020.
DOI:10.1021/acs.chemrev.9b00840
https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.9b00840
6. Angew:稀土鉺單原子催化劑可用于增強(qiáng)光催化CO2還原反應(yīng)
由太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)將CO2(CO2RR)光催化還原為化學(xué)燃料是減少CO2排放并生產(chǎn)增值產(chǎn)品的可行途徑。然而,由于缺乏有效的催化劑,尤其是在純水系統(tǒng)中,低的催化效率和低的選擇性阻礙了光催化CO2RR的發(fā)展。為了應(yīng)對(duì)這一場(chǎng)挑戰(zhàn),清華大學(xué)王定勝,李亞棟院士和黑龍江大學(xué)王國(guó)鳳等人報(bào)告了一種新穎的原子限制和配位(ACC)策略,以制備在氮化碳納米管上負(fù)載具有可控分散密度的稀土鉺(Er)單原子(Er1/CN-NT)催化劑。
本文要點(diǎn):
1) 提出了一種原子限制和配位策略,并成功合成具有可調(diào)鉺原子分散度的稀土單原子催化劑。該合成策略簡(jiǎn)便易行,用途廣泛,可擴(kuò)展到其他稀土單原子催化劑的合成,豐富了單原子催化劑的元素類型。
2) 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和原位XAFS以及DFT計(jì)算共同表明,鉺在原子級(jí)別上的均勻分散對(duì)光催化CO2RR優(yōu)異性能有主要貢獻(xiàn)。
3) 首次發(fā)現(xiàn)稀土單原子光催化CO2RR特性,并提出稀土單原子催化劑的合成策略,拓寬了光催化劑的選擇,并促進(jìn)了對(duì)稀土單原子催化的機(jī)理的理解和實(shí)際應(yīng)用。
DingshengWang, et al. Rare‐earth single erbium atoms for enhancedphotocatalytic CO2 reduction reaction, Angew. Chem. 2020
DOI:10.1002/ange.202003623
https://doi.org/10.1002/ange.202003623
7. Angew:以氧化石墨烯納米卷為結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑生成單晶鋁基MOF納米線
近年來(lái),金屬有機(jī)框架(MOFs)在材料科學(xué)領(lǐng)域引起了極大的興趣。迄今為止,有關(guān)MOFs的大部分工作都致力于發(fā)現(xiàn)新穎的結(jié)構(gòu),性能測(cè)試和復(fù)合材料加工。對(duì)MOFs的晶體尺寸,形態(tài)和多尺度孔隙度以及其晶體聚集體的形狀的控制研究很少。近日,巴黎文理研究大學(xué)Nathalie Steunou,蒙彼利埃大學(xué)Guillaume Maurin等提出了一種創(chuàng)新策略,通過(guò)使用氧化石墨烯納米卷作為結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑來(lái)合成Al3+ 二羧酸 MIL‐69(Al) MOF的單晶納米線(NWs)。
本文要點(diǎn):
1)利用氧化石墨烯納米卷為結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑,作者合成了平均直徑為70±20 nm,最大長(zhǎng)度為2μm的沿[001]方向優(yōu)先生長(zhǎng)的MIL-69(Al)NWs。
2)作者利用先進(jìn)的表征工具(電子衍射,TEM,STEM-HAADF,SEM,XPS)和分子建模揭示了MIL-69(Al)NW的形成機(jī)理,涉及尺寸限制和模板效應(yīng)等。
3)研究發(fā)現(xiàn),MIL-69(Al)晶種的形成和GO片的自卷緊接著MIL-69(Al)晶體的各向異性生長(zhǎng)是由特定的GO片/MOF相互作用介導(dǎo)的。
Mégane Muschi, et al.Formation of Single Crystal Aluminum‐based MOF Nanowirewith Graphene Oxide Nanoscrolls as Structure‐DirectingAgents. Angew. Chem. Int. Ed. 2020,
DOI: 10.1002/anie.202000795
https://doi.org/10.1002/anie.202000795
8. Angew:利用廢氣中的一氧化氮直接電化學(xué)合成氨
一氧化氮(NO)對(duì)環(huán)境有害,因此除去廢氣中的NO具有重要意義。由N2電化學(xué)合成氨(EAS)具有低的反應(yīng)速率和低的法拉第效率(FE)。近日,中科院大連化物所Jianping Xiao,Dehui Deng等報(bào)道了一種通過(guò)電催化利用廢氣中的NO合成氨的替代途徑。
本文要點(diǎn):
1)密度泛函理論計(jì)算表明,電化學(xué)NO還原(NORR)比N2還原(NRR)更具活性。
2)通過(guò)基于descriptor的方法,Cu由于其中等的反應(yīng)活性,被篩選出是NORR生成NH3活性最高的金屬催化劑。而且,動(dòng)力學(xué)計(jì)算表明,相對(duì)于Cu催化劑上的H2,N2O和N2,NH3是最優(yōu)選的產(chǎn)物。
3)實(shí)驗(yàn)表明,使用銅泡沫電極,在0.9 V電壓下(相對(duì)于RHE),EAS達(dá)到了創(chuàng)紀(jì)錄的高達(dá)517.1μmol·cm -2·h -1的活性,F(xiàn)E高達(dá)93.5%,且在運(yùn)行100小時(shí)后表現(xiàn)出穩(wěn)定的電催化性能。
JunLong, et al. Direct Electrochemical Ammonia Synthesis from Nitric Oxide. Angew. Chem. Int.Ed. 2020,
DOI: 10.1002/anie.202002337
https://doi.org/10.1002/anie.202002337
9. AM: 柔性可植入電子硬腦膜用于轉(zhuǎn)化研究
材料科學(xué)、電子學(xué)和生物學(xué)的融合,即生物電子界面,導(dǎo)致了與生物組織的,特別是與神經(jīng)系統(tǒng),新型精確通信。然而,將基于實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)新轉(zhuǎn)化為臨床應(yīng)用需要在材料、制造和表征范式以及設(shè)計(jì)規(guī)則方面取得進(jìn)一步進(jìn)展。于此,瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院Stéphanie P. Lacour等人提出了一種用于加速微加工界面在轉(zhuǎn)化研究中的應(yīng)用的轉(zhuǎn)化框架,并將其應(yīng)用于軟神經(jīng)技術(shù)中,稱之為電子硬腦膜(e‐dura)。
本文要點(diǎn):
1)解剖、植入功能和手術(shù)程序指導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。為了保證電極的重復(fù)性,開發(fā)了一種高收率硅片硅工藝。仿生多模式平臺(tái)可在基于解剖模型的模型中復(fù)制手術(shù)插入物,從而進(jìn)行生理運(yùn)動(dòng),模擬電極的治療用途,并能夠?qū)χ踩胛镞M(jìn)行先進(jìn)的驗(yàn)證和快速的體外優(yōu)化。
2)在非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物身上,e‐dura的功能得到了證實(shí),脊髓的硬膜外神經(jīng)調(diào)節(jié)以無(wú)法達(dá)到的精確度激活上肢的選擇性肌肉群。性能穩(wěn)定性在體內(nèi)控制在6周以上。在轉(zhuǎn)化動(dòng)物模型中,設(shè)計(jì)、制造、體外仿生驗(yàn)證和體內(nèi)評(píng)估的協(xié)同步驟具有普遍適用性,可以滿足多種生物電子設(shè)計(jì)和醫(yī)學(xué)技術(shù)的需求。
Schiavone,G., et al. Soft, Implantable Bioelectronic Interfaces for TranslationalResearch. Adv. Mater. 2020, 1906512.
https://doi.org/10.1002/adma.201906512
10. Adv. Sci.: 硫正極的孔結(jié)構(gòu)調(diào)控保證貧電解液鋰硫電池的高性能
鋰硫電池由于其具有高理論比容量和能量密度而備受矚目。但是在鋰硫電池的裝配過(guò)程中需要大量電解液:扣式電池中電解液/硫(E/S)>10 μL mg-1,軟包電池中E/S>3 μL mg-1。而在實(shí)用鋰離子電池中這一數(shù)值僅有0.3 μL mg-1。電解液的大量使用是導(dǎo)致鋰硫電池實(shí)際能量密度不高的主要原因之一。但是普遍來(lái)說(shuō),降低鋰硫電池中電解液的量又會(huì)導(dǎo)致其比容量大幅下降,循環(huán)穩(wěn)定性降低。
鑒于此,同濟(jì)大學(xué)Li Sa課題組和麻省理工學(xué)院李巨課題組構(gòu)造出具有獨(dú)特孔結(jié)構(gòu)的硫正極,其特殊的孔結(jié)構(gòu)保證了電池在貧電解液體系下依舊具有較高的比容量和能量密度。這一研究解釋了電極自身孔道結(jié)構(gòu)對(duì)鋰硫電池性能的影響,并為鋰硫電池的實(shí)用化做出了貢獻(xiàn)。
本文要點(diǎn):
1) 正極選材為商業(yè)化硫(S)及科琴黑(KB),無(wú)其他導(dǎo)電介質(zhì)添加;
2) 作者使用冷凍干燥的方法制備硫碳正極(FDS-C),構(gòu)造獨(dú)特的孔結(jié)構(gòu),并將其性能與普通加熱干燥的正極(TDS)做對(duì)比;
3) FDS-C具有連通的大孔道和毛細(xì)孔,而TDS則具有許多封閉的孔道。極片孔道結(jié)構(gòu)的區(qū)別導(dǎo)致FDS-C對(duì)電解液的浸潤(rùn)性和儲(chǔ)存電解液的能力均優(yōu)于TDS;
4) 當(dāng)硫的面載量提高至14.2 mg cm-2,E/S=7μL mg-1時(shí),電池具有16 mAh cm?2左右的穩(wěn)定面積比容量。這一數(shù)值是普通鋰電池的4-5倍;
5) 在安時(shí)級(jí)的軟包電池中,將E/S比降低至約1.2μL mg-1時(shí),電池具有481Wh kg-1的能量密度;
YongXie et al., Semi-Flooded Sulfur Cathode with UltraleanAbsorbed Electrolyte in Li–S Battery, Adv. Sci., 2020.
DOI:10.1002/advs.201903168
https://doi.org/10.1002/advs.201903168
11. ACS Energy Letters: 反其道而行之!超低濃鈉離子電池電解液
電解液在儲(chǔ)能器件中是不可或缺的,調(diào)控電解液濃度能夠?qū)崿F(xiàn)電池功能設(shè)計(jì)的關(guān)鍵策略。對(duì)于鈉離子電池電解液來(lái)說(shuō),由于Na+的斯托克斯半徑和脫溶劑能量比Li+都要低,因此理論上采用較低的鈉離子濃度就可以實(shí)現(xiàn)相同的動(dòng)力學(xué)性能。有鑒于此,中科院物理所的胡勇勝研究員與陸雅翔副研究員報(bào)道了一種濃度只有0.3M的超低濃鈉離子電解液并對(duì)其在鈉離子全電池中的性能進(jìn)行了檢測(cè)。
本文要點(diǎn):
1) 研究人員以NaPF6為電解質(zhì)鹽以碳酸乙烯酯(EC)和碳酸丙烯酯(PC)為溶劑配制了一系列不同濃度的電解液然后對(duì)其物化性質(zhì)進(jìn)行了測(cè)試。離子電導(dǎo)率與濃度呈向下拋物線關(guān)系,即濃度越高,電導(dǎo)率增長(zhǎng)速度越慢,這是受離子載體數(shù)和遷移率的影響。在較低溫度下,離子電導(dǎo)率隨濃度的增加而變化較小。粘度隨濃度的增加呈向上拋物線狀增長(zhǎng),在較低溫度下變化較大。
2) 研究人員對(duì)比了不同濃度的電解液對(duì)無(wú)序碳負(fù)極-層狀O3型NaCu1/9Ni2/9Fe1/3Mn1/3O2鈉離子全電池電化學(xué)性能的影響。結(jié)果表明0.3M的超低濃電解液在中等倍率下能夠?qū)崿F(xiàn)119mAh/g的比容量。雖然1M 的電解液能夠?qū)崿F(xiàn)121mAh/g的比容量,但是其庫(kù)倫效率(98-99%)低于低濃體系(99.9%)。
3) 研究人員對(duì)低濃電解液在低溫下的性能進(jìn)行了考察來(lái)評(píng)估其動(dòng)力學(xué)特征。結(jié)果表明低濃電解液在低溫下能夠使電池更好地化成,其低溫下的低粘度還使得電解液對(duì)于高載量正極的浸潤(rùn)性得到了改善。在-30℃的低溫下該電解液能夠?qū)崿F(xiàn)110mAh/g的可逆容量。
YuqiLi et al, Ultralow-Concentration Electrolyte for Na-Ion Batteries, ACS EnergyLetters, 2020
DOI: 10.1021/acsenergylett.0c00337
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.0c00337