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钛学术发表论文

发布时间:2024-07-07 00:13:15

钛学术发表论文

《钛铝基金属间化合物》(中南工业大学出版社1998年)《粉末注射成形流变学》(中南大学出版社2001年)《生物材料学》(科学出版社2004年)《高性能炭/炭航空制动材料的制备技术》(湖南科学技术出版社2010年) 《炭陶制动材料的研究与应用》(2006全国摩擦学学术会议 )《不同服役条件下冷凝器白铜管的腐蚀特性》(第十届全国青年材料科学技术研讨会)《纳米90W-7Ni-3Fe复合粉末的熔化点降低特性》(第十届全国青年材料科学技术研讨会)《低成本粉末冶金Ti-Fe-Mo-Al-Nd合金的研究》(第十二届全国钛及钛合金学术交流会) 黄伯云多年来发表期刊论文七百多篇,后期论文主要有:《Surface adsorption phenomenon during the preparation process of nano WC and ultrafine cemented carbide》(2007年 25卷 2期 INTERNATIONAL JOURNAL OF REFRACTORY METALS & HARD MATERIALS)《不同刹车压力下C/C复合材料的摩擦性能与摩擦面研究》( 2007年 25卷 2期 润滑与密封)《低温化学气相渗透法制备Cf/TaC复合材料的研究》(2007年 22卷 02期无机材料学报)《建立当代中国大学自主创新体系》(2007年 22卷 01期 中国钨业)《钨基合金穿、破甲材料的研究进展》(2007年 22卷 01期中国钨业)《Friction and wear behaviors and mechanisms of Fe and SiO2 in Cu-based P/M friction materials》(2007年 262卷 9-10期 WEAR)《Synthesis of tungsten oxide tapered needles with nanotips》(2007年 303卷 2期 JOURNAL OF CRYSTAL GROWTH)

男,1964年11月出生,博士,教授级高工,西北有色金属研究院生物材料研究所所长。东北大学、陕西科技大学兼职硕士生导师。曾在无机非金属材料、有机材料和功能材料方面开展研究工作,自1992年主要从事钛及钛合金新型功能结构材料及其特种加工技术的研究,先后指导和协助指导博士后、博士、硕士研究生11名。兼任中国医疗器械生物学评价标准化技术委员会委员、中国材料研究学会生物材料分会理事、中国有色金属学会合金加工分会委员,同时兼任陕西省青年科技工作者协会常务理事,陕西省材料研究学会理事、陕西省医疗器械协会常务理事等9项社会职务。2004年入选陕西省“三五人才”第二层次。1998年至今先后主持和参加国家及省部级科研项目15项,涉及国家“863”项目3项、国家自然科学基金项目3项、国家“973”项目1项,国家重点攻关项目或军工配套项目3项、总装备部国防重点实验室基金项目2项等,获省部级科技进步一、二等奖各1项,申报各类发明专利20项,为主发表各类学术论文54篇,有20余篇文章进入SCI引文检索并被他人多次引用

钙钛矿论文发表

钙钛矿期刊一般接收sci和istp检索,但是也有的会发表在国内外核心学术期刊上

导读

背景

1839年,德国矿物学家古斯塔夫·罗斯(Gustav Rose)站在俄罗斯中部的乌拉尔山脉上,拾起一块以前从未被发现的矿物。

那时,他并没有听说过“晶体管”或“二极管”,也没想到电子器件会成为我们日常生活的一部分。更出乎他意料的是,他手中的这块被他以俄罗斯地质学家 Lev Perovski 的名字命名为“钙钛矿(perovskite)”的这块矿石,会成为彻底变革电子器件的关键因素之一。

钙钛矿如此重要的地位,离不开它特殊的结构。钙钛矿材料结构式一般为ABX3,其中A为有机阳离子, B为金属离子, X为卤素基团。该结构中, 金属B原子位于立方晶胞体心处, 卤素X原子位于立方体面心, 有机阳离子A位于立方体顶点位置。

钙钛矿结构稳定,有利于缺陷的扩散迁移,具备许多特殊的物理化学特性,例如电催化性、吸光性等。

过去十年,钙钛矿因为制造起来更便宜、更绿色,效率可与硅太阳能电池相媲美,逐渐成为硅太阳能电池的替代品。

然而,钙钛矿仍会表现出明显的性能损耗以及不稳定性。迄今为止,大多数的研究集中在消除这些损耗的方法,然而真正的物理原因仍然是未知的。

创新

近日,在一篇发表在《自然(Nature)》期刊上的论文中,来自剑桥大学化学工程与生物技术系以及卡文迪许实验室 Sam Stranks 博士的研究小组,以及日本冲绳科学技术大学院大学 Keshav Dani 教授的飞秒光谱学单位的研究人员们,找到了问题的根源。他们的发现,将使得提升钙钛矿的效率变得更容易,从而使它们离大规模量产更近。

技术

当光线照射钙钛矿太阳能电池时,或者当电流通过钙钛矿LED时,电子被激发,跳跃到更高的能态。带负电荷的电子留下了空白,也称为“空穴”,它带正电荷。受激发的电子与空穴都可以通过钙钛矿材料,因此可成为载流子。

但是,在钙钛矿中会产生一种称为“深阱”的特定类型缺陷,带电的载流子会陷入其中。这些被困的电子与空穴重新结合,它们的能量以热量形式丧失,而不是转化为有用电力或者光线,这样就会显著降低太阳能面板和LED的效率以及稳定性。

迄今为止,我们对于这些陷阱知道得很少,部分原因是,它们似乎与传统太阳能电池材料中的陷阱表现得大相径庭。

2015年,Stranks 博士的研究小组发表了一篇研究钙钛矿发光的《科学(Science)》期刊论文,这篇论文揭示了钙钛矿在吸收光线或者发射光线方面有多擅长。Stranks 博士表示:“我们发现,这种材料非常不均匀;相当大的区域是明亮且发光的,而其他的区域则非常黑暗。这些黑暗区域与太阳能电池或者LED中的能量损耗相关。但是,引起这种能量损耗的原因一直是个谜,特别是由于钙钛矿在其他方面非常耐缺陷。”

由于标准成像技术的限制,研究小组无法说明黑暗区域是由一个大的陷阱位引起的,还是由众多小的陷阱位引起的,从而难以确定它们为什么只是在特定区域形成。

后来在2017年,Dani 教授在 OIST 的研究小组在《自然纳米技术(Nature Nanotechnology)》期刊上发表了一篇论文,在论文中他们制作了一个有关电子吸收光线后在半导体中如何表现的影片。Dani 教授表示:“在材料或者器件被照射光线之后,如果你可以观察到电荷是如何在其中移动的,那么你将从中学会很多。例如,你可以观察到电荷会落入陷阱。然而,因为电荷移动得非常快,以一千万亿分之一秒的时间尺度来衡量;并且穿越非常短的距离,以十亿分之一米的长度尺度来衡量;所以这些电荷难以进行可视化观测。”

在了解到 Dani 教授的工作之后,Stranks 博士伸出援手,看看他们是否可以一起合作应对这个问题,对钙钛矿中的黑暗区域进行可视化观测。

OIST 的团队首次对钙钛矿使用了一项称为“光激发电子显微镜(PEEM)”的技术。他们用紫外光探测材料,并用发射的电子形成一幅图像。

观察材料时,他们发现含有陷阱的黑暗区域,长度大约是10到100纳米,由较小的原子尺寸陷阱位聚集而成。这些陷阱簇在钙钛矿材料中分布不均,从而解释了 Stranks 较早的研究中观察到的非均匀发光。

有趣的是,当研究人员将陷阱位的图像覆盖到显示钙钛矿材料晶粒的图像上时,他们发现陷阱簇仅在特定的地方形成,即某些晶粒之间的边界上。

为了理解这种现象为什么只发生在特定晶粒的边界上,研究人员小组与剑桥大学材料科学与冶金系教授 Paul Midgley 的团队合作,他采用了一项称为“扫描电子衍射”的技术,创造出了钙钛矿晶体结构的详细图像。Midgley 教授的团队利用了位于金刚石光源同步加速器 ePSIC 设施中的电子显微镜装置,该设施拥有用于成像像钙钛矿这样的光束敏感材料的专用设备。

Stranks 研究小组的博士生、这项研究的共同领导作者 Tiarnan Doherty 表示:“因为这些材料是超级光束敏感的,你在这些长度尺度上用来探测局部晶体结构的一般技术,实际上会相当快地改变你正在观察的材料。取而代之的是,我们可以用非常低的照射剂量,从而防止损伤。”

“我们从 OIST 的工作中知道了陷阱簇的位置,并且我们在 ePSIC 围绕着同一块区域扫描,以观察局部结构。我们能够快速地查明晶体结构中陷阱位附近的意外变化。”

研究小组发现,陷阱簇只在材料中具有轻微扭曲结构的区域与具有原始结构的区域的结合处形成。

Stranks 博士表示:“在钙钛矿中,我们拥有这些规则的马赛克晶粒材料,这些晶粒大多数都是又好又崭新的,这是我们所希望的结构。但是,每隔一段时间,你就会得到一个稍微形变的晶粒,这个晶粒的化学成分是不均匀的。真正有意思的,也是一开始让我们困惑的,就是形变的晶粒并没有成为陷阱,而是这个晶粒遇到原始晶粒的地方;陷阱是在那个结合处形成的。”

通过对于陷阱本性的理解,OIST 的团队也采用了定制的 PEEM 仪器来可视化观测钙钛矿材料中载流子落入陷阱的动态过程。Dani 研究小组的博士生、这项研究的共同领导作者 Andrew Winchester 解释道:“这是可能的,因为 PEEM 的特征之一就是,可对超高速的过程进行成像,短至飞秒。我们发现,陷落的过程受到扩散到陷阱簇的载流子的控制。”

价值

这些发现代表了为了把钙钛矿带向太阳能市场所取得的一项重要突破。

Stranks 博士表示:“我们仍然无法准确地知道,为什么陷阱聚集在那里,但是我们现在知道它们确实在那里形成,并且只有那里。这非常令人振奋,因为这意味着我们现在可以知道如何有针对性地提升钙钛矿的性能。我们需要针对这些非均匀相,或者以某种方式去除这些结合处。”

Dani 教授表示:“载流子必须首先扩散到陷阱,这一事实也为改善这些器件提出了其他方案。也许,我们可以改变或者控制这些陷阱簇的排列,而无需改变它们的平均数,这样一来,载流子就不太可能到达这些缺陷部位。”

团队的研究集中在一种特殊的钙钛矿结构。科学家们也将研究这些陷阱簇是否在所有的钙钛矿材料中都是普遍存在的。

Stranks 博士表示:“器件性能的大部分进展都是经过反复试错的,然而目前为止,这一直是一个低效率的过程。迄今为止,这个过程还没有真正被‘理解特定原因以及系统性针对该原因’所驱动。它是这方面最重要的突破之一,将帮助我们采用基础科学来设计更高效的器件。”

关键字

参考资料

【1】Liu, M.Z., Johnston, M.B. and Snaith, H.J. (2013) Efficient Planar Heterojunction Perovskite Solar Cells by vaPour Deposition. Nature, 501, 395-398.

【2】Tiarnan A. S. Doherty, Andrew J. Winchester, Stuart Macpherson, Duncan N. Johnstone, Vivek Pareek, Elizabeth M. Tennyson, Sofiia Kosar, Felix U. Kosasih, Miguel Anaya, Mojtaba Abdi-Jalebi, Zahra Andaji-Garmaroudi, E Laine Wong, Julien Madéo, Yu-Hsien Chiang, Ji-Sang Park, Young-Kwang Jung, Christopher E. Petoukhoff, Giorgio Divitini, Michael K. L. Man, Caterina Ducati, Aron Walsh, Paul A. Midgley, Keshav M. Dani, Samuel D. Stranks. Performance-limiting nanoscale trap clusters at grain junctions in halide perovskites . Nature, 2020; 580 (7803): 360 DOI: 10.1038/s41586-020-2184-1

【3】

钙钛矿纳米晶体是发光二极管(LED)的特殊候选材料。然而,它们在固体薄膜中不稳定,这破坏了它们作为LED的潜力。

在这里,美国洛斯阿拉莫斯实验室等单位的研究人员证明了 稳定在金属-有机框架(MOF)薄膜中的钙钛矿纳米晶体可以制造出明亮和稳定的LED 。MOF薄膜中的钙钛矿纳米晶可以在连续的紫外光照射、热应力和电应力下保持光致发光和电致发光。光学和X射线光谱显示,强发射源于局域载流子复合。由钙钛矿型MOF纳米晶体制成的发光二极管的最大外量子效率超过15%,超过105 cdm 2的高亮度。在LED工作过程中,通过MOF基质的保护,纳米晶体可以得到很好的保护,没有离子迁移或晶体合并,可以有50小时以上的稳定性能。相关论文以题目为“Bright and stable light-emitting diodes made with perovskite nanocrystals stabilized in metal–organic frameworks”于2021年发表在Nature Photonics期刊上。

论文链接:

金属卤化物钙钛矿纳米晶体是新兴的光发射器,具有可调谐的光学带隙、改进的颜色纯度和高光致发光量子产率(PLQY)。这些特性归因于纳米结构中的限制效应、电子-空穴对结合能和电荷局部化。可使用溶液法制备薄膜,这使得钙钛矿纳米晶体成为发光二极管(LED)、激光器和辐射闪烁体中应用的诱人候选材料。令人印象深刻的是,基于钙钛矿纳米晶的LED已经达到了创纪录的超过20%的外部量子效率(EQE)值。尽管有这些优点,稳定钙钛矿纳米晶体仍然是一个挑战。研究表明,在环境条件下,CsPbBr 3纳米晶可以合并到体相,使发射特性猝灭十倍。也有人提出,在潮湿环境中,纳米晶体可以在恒定的紫外线(UV)照射下降解回其前驱体,这是用于显示器时的一个关键问题。

为了解决这些问题,人们进行了大量的努力来设计更坚固的配体,加入添加剂,并引入交联剂来保护纳米晶体免受周围环境的影响。为了解决这些瓶颈问题,最近一些有趣的概念巧妙地使用了金属-有机框架(MOF)作为基质,其中含有钙钛矿纳米晶体。此类系统表现出显著改善的材料稳定性,PLQY值超过50%。MOF的多孔性和钙钛矿型纳米晶体的光电特性相结合,使得该材料在光电化学和催化方面具有很高的应用前景。然而,这些研究大多集中在使用粉末,钙钛矿型MOF(PeMOF)结构从未被用作LED应用中的发射层。这主要是因为在沉积高质量二极管所需的均匀薄膜方面存在挑战。此外,为了实现有效的电荷注入,必须考虑通过加入大量绝缘组件在导电性方面进行权衡。(文:爱新觉罗星)

图1 | PEM薄膜的形成和表征。

图2 | PEMA薄膜的TEM图像分析。

图3 | LeD器件性能特征的分析。

最近,苏州大学材料与化学化工学部的汪胜教授团队在高水平期刊《Nature Communications》上发表了题为“Hybrid nanogenerator for simultaneously harvesting sun and rain energy”的一篇论文。该研究团队成功地设计并制备了一种新型的混合纳米发电机,可以同时从太阳和雨水中收集能量。该混合纳米发电机采用了多层结构,包括由半导体纳米线、珍珠岩和碳纤维布组成的柔性基板和由钛酸锶、银、氧化锌和聚丙烯腈等复合材料制成的光电极。在实验中,该混合纳米发电机可以同时输出太阳能和雨能电能,达到了不错的能量转换效率。这项研究的成果具有重要的应用价值,可以在实现清洁能源方面发挥重要作用。该研究还证明了科学家们通过将不同技术结合在一起,可以开发出更加高效的能源转换装置。

国内钙钛矿论文发表

近期,苏州大学材料与化学化工学部的汪胜教授在国际重量级学术期刊Advanced Materials上发表了题为“Ultrastrong and Tough Graphene Aerogel Fibers with Hierarchical Architecture”的论文。该论文报道了一种新型石墨烯气凝胶纤维,该纤维具有超强和韧性的特点,并且具有分层结构。这种新型石墨烯气凝胶纤维的制备方法简单易行,所得纤维具有超高的拉伸强度和韧性,并且具有显著的储能能力和超高的导电性能,因此在柔性电子、高强度材料和先进能源储存等领域有着广泛的应用前景。这项研究成果的发表不仅提高了我国在新型高性能材料领域中的国际影响力,而且也为石墨烯气凝胶纤维的制备和应用提供了新的思路。

三维有机-无机复合钙钛矿太阳能电池(PSCs)由于其优异的能量转换效率(PCE)、低成本和低温溶液可加工性而引起了人们的极大兴趣。在过去的几年里,3D有机-无机复合钙钛矿太阳能电池的PCE从3.8%迅速增加到25.5%,非常接近记录的单晶硅太阳能电池。然而,由于其固有的结构特性,3D钙钛矿太阳能电池的PCE仍然很高。

来自中山大学的学者研究表明,基于2-二乙氨基乙基氯化阳离子的一维钙钛矿结构可以作为模板诱导出一维@三维钙钛矿结构, 从而使钙钛矿薄膜的表面结构更加光滑,电荷载流子寿命更长,残余拉应变更小,表面缺陷密度降低 。在此基础上,实现了高效率、高稳定性的1D@3DPSC,重复性好,在标准AM1.5G单日照条件下的功率转换效率(PCE)达到22.9%。在环境空气、85 C和光照条件下,未封装的优化器件分别在2100、2200和2200h内保持了94.7%、92.4%和90.0%的初始PCE。相关论文以“Perovskitoid-Templated Formation of a 1D@3D Perovskite Structure toward Highly Efcient and Stable Perovskite Solar Cells”标题发表在Advanced Energy Materials。

论文链接:

图1.a-c)沿不同方向观察的DEAECPbI3钙钛矿的晶体结构。D)计算和实验了DEAECPbI3晶体的XRD图谱。E)不同浓度DEAECCl的钙钛矿薄膜(100 退火40min)的X射线衍射图谱。F)从(E)中提取的(001)/(011)X射线衍射峰强度比。G)不同温度下退火的钙钛矿薄膜的X射线衍射图谱。H)DEAECCl、DEAECClPbI2、DEAECCl FAI、FAIPbI2和FAI在DMSO-d6溶液中的1H NMR谱。标记了对应于H2O(#)和DMSO(*)的峰。I-L)未加(对照)和不同DEAECCl浓度的钙钛矿膜的顶视扫描电镜图像。M)用20%DEAECCl得到的1D@3D钙钛矿的HRTEM图像。

图2.a,b)钙钛矿型微致发光的高分辨率微致发光成像(25 25µm)。C)钙钛矿薄膜的SSPL谱和d)TRPL谱。(E)钙钛矿型薄膜的Pb 4f芯能级光谱的XPS。F)玻璃/ITO/SnO2/钙钛矿/PCBM/Ag结构的纯电子器件的暗J-V曲线。用C-AFM采集的钙钛矿型薄膜在偏置电压为1V时的形貌(左)和电流(右)分布图(g,h)。

图3。a,b)钙钛矿型薄膜在不同倾角下的GIXRD谱和c)2θ-sin2(ψ)的线性钙钛矿薄片。D)1D@3D钙钛矿薄膜模板化生长过程示意图。

图4.a)具有不同DEAECCl浓度的PSC的光伏参数的统计分布。B)正反向扫描测量含1%DEAECCl的PSCs的J-V曲线。C)EQE谱和d)器件的光强相关VOC。E)开路条件下无密封器件在相对湿度为5-10%的环境下的稳定性。

图5.a,b)钙钛矿型微球在相对湿度为50%RH(相对湿度)的环境条件下老化24小时后的拓扑(左)和IR(右,记录在1469cm 1处,对应于MA的对称NH3弯曲)图像(2 2µm2)。c,d)钙钛矿薄膜在85 C N2环境中和 50%RH条件下老化10天后的X射线衍射图谱。

综上所述,本文引入了一种新的大分子有机铵盐DEAECCl来制备一维钙钛矿结构的DEAECPbI3,它可以作为生长一维@三维钙钛矿结构的模板,得到晶体质量高、稳定性提高的闪亮薄膜。结果表明,该器件在常温、85 和光照下老化2000h后,PCE达到了22.9%,保持了初始PCE的90%以上。(文:SSC)

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根据最近的学术报道,苏州大学材料与化学化工学部的汪胜教授团队最近发表了一篇题为“CoCu纳米芯片的反应性气体传感器应用研究”的论文。该研究利用电化学沉积法制备了CoCu合金纳米芯片,并将其应用于反应性气体传感器中。研究显示,在CO2和NH3等反应性气体的作用下,CoCu纳米芯片的电阻率发生明显变化。通过进一步的分析和实验,研究人员得出结论:CoCu纳米芯片可用作一种非常灵敏和准确的反应性气体传感器,并有望在环境检测、医疗诊断和制药生产等领域发挥重要作用。这项研究成果为新型纳米电化学材料的研究开辟了新的思路,对于促进纳米传感器技术的发展也具有重要意义。

最近,苏州大学材料与化学化工学部的汪胜研究团队在Advanced Materials和Biomaterials Science上分别发表了两篇论文。这些论文的主题集中在新型纳米材料在生物医学领域的应用。在Advanced Materials上发表的论文中,研究团队设计了一种基于层状双氧水钙钛矿纳米晶体的纳米药物载体。他们发现,这种载体可以有效地抑制癌细胞的增殖和扩散,并对正常细胞没有毒性。在Biomaterials Science上发表的论文中,研究团队探索了一种基于羟基磷灰石的生物活性材料,并将其应用于骨修复。他们发现,这种材料可以促进骨细胞的增殖和分化,从而加速骨的再生和修复。这些研究成果有望为生物医学领域提供新的治疗方法和技术,具有重要的应用价值。

钛酸锂材料发表论文

钛酸锂电池前途无量,存储电量是普通电池的两倍,太厉害了!

钛酸锂电池缺点介绍:

2.电池制作过程容易产气

3.电子导电性不好

钛酸锂电池优点介绍:

2.循环性能好,由于其是“零应变”材料,而不会在充放电过程中发生结构的变化,具有非常优越的循环性能。

3.可以快速充放电,锂离子在钛酸锂晶体中的扩散系数是2×10-8cm-2/s,比石墨负极多一个数量级,可以快速充放电,快速充电能力是考察电动车电池的一个重要指标。

4.工作温度范围宽-30℃-60℃,低温下锂的嵌入及脱出能力都会下降,尤其是嵌入能力,钛酸锂负极在-30℃下充电也不会出现导致短路或使负极恶化的锂枝晶出现,这是石墨负极无法做到的,在广泛的环境下能够快速充电和放电,适用于车载用途。

5.自放电小,在一个帖子提到我们的实验数据,正极采用我们常规型锰酸锂,负极用钛酸锂,60度存储28天容量剩余率88%,容量恢复率95%以上。

钛酸锂电池缺点:缺点介绍1.对锂电位高,导致工作电压低,能量密度降低2.电池制作过程容易产气3.电子导电性不好钛酸锂电池缺点:优点介绍1.安全性好,电动车电池最重要的一点就是需要高安全性,钛酸锂由于其平衡电位高,不会在负极形成锂枝晶,而具有很好的安全性。2.循环性能好,由于其是“零应变”材料,而不会在充放电过程中发生结构的变化,具有非常优越的循环性能。3.可以快速充放电,锂离子在钛酸锂晶体中的扩散系数是2×10-8cm-2/s,比石墨负极多一个数量级,可以快速充放电,快速充电能力是考察电动车电池的一个重要指标。4.工作温度范围宽-30℃-60℃,低温下锂的嵌入及脱出能力都会下降,尤其是嵌入能力,钛酸锂负极在-30℃下充电也不会出现导致短路或使负极恶化的锂枝晶出现,这是石墨负极无法做到的,在广泛的环境下能够快速充电和放电,适用于车载用途。5.自放电小,在一个帖子提到我们的实验数据,正极采用我们常规型锰酸锂,负极用钛酸锂,60度存储28天容量剩余率88%,容量恢复率95%以上。

战略性新兴产业之新能源汽车:中国车企冲顶2010年10月18日发布的《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》规划到2020年,新能源汽车将成为中国国民经济的先导产业。发改委随后在对有关决定解读时指出,新能源汽车是全球汽车行业升级转型的方向。我国要在未来形成具有世界竞争力的汽车工业体系,必须超前部署新能源汽车的研发和产业化。当前,要充分发挥社会各方面的积极性,以产业联盟系列化为途径,着力突破动力电池、驱动电机和电子控制领域关键核心技术,加速形成知识产权,推进插电式混合动力汽车、纯电动汽车推广应用和产业化。而有关规划实际上已经将中国新能源汽车10年内的发展目标定为全球第一。若这一规划成真,中国汽车企业将有望通过新能源汽车的跨越发展一举登上全球汽车产业的王者宝座。2009年9月,我国在联合国气候变化峰会上提出,争取到2020年非化石能源占一次能源消费总量的比重达到15%左右。同年12月,我国在哥本哈根气候变化大会上承诺到2020年,我国单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40-45%。这意味着未来10年我国节能减排任务艰巨。我国工业能耗大约占70%,而汽车是工业能耗大户,我国每年新增石油需求的2/3用于交通运输业。截至2010年10月,全国机动车保有量约1.99亿辆。若未来国内机动车完全更新换代为新能源汽车(价格按每车10万元计算),则整个市场规模将高达20万亿元(这还未考虑到出口)。因此,发展新能源汽车不但有助于节能减排目标的实现,同时也代表了汽车产业的发展方向,其市场空间极其惊人。根据《电动汽车科技发展“十二五”专项规划》,到2015年中国电动汽车保有量计划达到100万辆,动力电池产能约达到100亿瓦时。此外,根据《节能与新能源汽车产业规划》,到2015年我国新能源汽车将初步实现产业化,动力电池、电机、电控等关键零部件核心技术实现自主化;纯电动汽车和插电式混合动力汽车市场保有量达到50万辆以上;到2020年,我国新能源汽车实现产业化,新能源汽车产业化和市场规模达到全球第一,其中新能源汽车(插电式混合动力汽车、纯电动汽车、氢燃料电池汽车等)保有量达到500万辆;以混合动力汽车为代表的节能汽车销量达到世界第一,年产销量达到1500万辆。因此,我国新能源汽车产业即将面临爆发期,可以预计该产业中将会涌现出许多高速成长的企业,而这些企业也将会在资本市场获得良好的表现,极具投资价值。新能源汽车产业政策支持全面加强现代电动汽车一般可分为三类:纯电动汽车(PEV)、混合动力汽车(HEV)、燃料电池电动汽车(FCEV)。近些年在传统混合动力汽车的基础上,又衍生出一种外接充电式(Plug-In)混合动力汽车(PHEV)。目前全世界各国对电动汽车都非常重视,许多国家都开始投入大量资金开发电动汽车。我国对新能源汽车产业支持政策由来已久。“十五”期间,投入8.8亿元设立电动汽车重大科技专项,并取得重要进展,形成了“三纵三横”的研发布局,基本形成电动汽车自主开发的技术平台。所谓“三纵”是指开发燃料电池汽车、混合动力电动汽车、纯电动汽车;“三横”是指多能源动力总成控制、驱动电机、动力蓄电池。此外,电动汽车也被列入我国“863”计划12 个重大专项之一。目前我国汽车产业支持政策包括两个方面:一是鼓励节能环保和小排量汽车,减少现有汽车能源消耗和排放;二是鼓励新能源汽车发展。主要补助插电式(plug-in)混合动力车和纯电动车。支持政策的走向是:(1)一揽子政策推动整个产业发展、补贴范围扩展到私人购车领域节能与新能源汽车产业发展规划和一揽子扶持政策将于近期上报国务院审议,如审议通过,最快年内有望实施。一揽子扶持政策将从研发生产、市场推广、售后服务和回收利用等各个环节入手,制订产业政策、财政政策、税收政策、投融资政策等。我国还准备设立国家层面的节能与新能源汽车研发与产业化专项,重点支持节能与新能源汽车关键技术研发和技术改造。这将是我国第一次针对一个产业提出一揽子扶持政策。近期我国对新能源汽车的补贴范围从对公交、公务、市政、邮政等政府采购补贴逐步扩展到对私人购买新能源汽车进行补贴。2009年1月,国家启动“十城千车” 节能与新能源汽车示范推广试点,计划用3年左右的时间,每年发展10个城市,每个城市推出1000辆新能源汽车,首批列入了13个城市。09年底试点城市由13个扩大到20个,选择5个城市对私人购买节能与新能源汽车给予补贴试点。2010年5月,政府在全国范围内开展“节能产品惠民工程”,消费者在6月18日之后,每购买一辆节能型汽车,将获得3000元的补贴。6月,出台对于私人购买新能源汽车补贴办法,对满足支持条件的新能源汽车,按3000元/千瓦时给予补助。插电式混合动力乘用车最高补助5万元/辆;纯电动乘用车最高补助6万元/辆。(2)通过补贴扶持和引导新能源汽车产业链整体的发展,并重点支持关键环节新能源汽车的补贴政策通过规定补助范围、对象,并需要满足一系列的支持条件,来引导试点城市建立相关配套设施和示范推广工作。通过《推荐车型目录》和国家标准,来引导申请补助的汽车生产企业及其新能源汽车产品,提高和保证产品性能参数,重点扶持具备一定产能规模和完善售后服务体系,具有自主知识产权的企业。目前,发改委正在修订《产业结构调整指导目录(2010年本)》,在鼓励类产品中,新增新能源汽车关键零部件。其中包括电池管理系统、电机管理系统、电动汽车驱动电机、电路集成以及充电设备等。在配套设施方面,国家电网2010年将建设75个电动汽车充电站和6200个充电桩,2015年前将建设1700个充电站。南方电网也宣布2010年将建设超过80座充电站。在国家和行业标准方面,我国已制定并发布了新能源汽车相关国家标准和行业标准共计42项,其中22项已列为新能源汽车产品准入的专项检验标准。2012年前,我国将基本建立与产业发展和能源规划相适应的节能与新能源汽车及充电设施标准体系。新能源汽车技术路线:近期以混合动力汽车为重点,未来以纯电动车为主要发展方向面对纯电动汽车(PEV)、混合动力汽车(HEV)、燃料电池电动汽车(FCEV)等不同的技术选择,根据《节能与新能源汽车产业规划》,我国新能源车发展路线将以纯电动汽车作为主要战略取向,近期以混合动力汽车为重点,大力推广普及节能汽车。考虑到技术发展现状,而将燃料电池电动汽车作为未来长期的发展方向。经过近10年的自主研发和示范运行,中国在电动车产业技术方面与世界先进水平的差距在大幅度缩小;中国电动车领军企业与国外电动车技术的先行车企正在同一起跑线上成长。小型纯电动乘用车将是3到5年内中国电动车产业发展的主导方向。在“十二五”电动车发展规划中,小型纯电动车将得到充分重视。动力电池:以锂电池为主要发展方向、以锰酸锂+钛酸锂为正负极搭配方式动力电池、电机、电控等关键部件成本占电动车整车成本的30%至50%,同时也是新能源汽车的关键核心技术。根据《节能与新能源汽车产业规划》,到2015年,动力电池、电机、电控等关键零部件核心技术实现自主化;到2020年,节能与新能源汽车及关键零部件技术将达到国际先进水平。在动力电池环节,我国力争突破动力电池瓶颈。到2015年,动力电池系统能量密度达到120瓦时/公斤以上,成本降低至2元/瓦时,循环寿命稳定达到2000次或10年以上。到2020年,动力电池系统能量密度达到200瓦时/公斤以上,成本降低至1.5元/瓦时以下。目前二次电池包括铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂电池等。虽然影响电池性能及决定其相对优势的因素很多,但是比能量是最重要最直观的一个指标。从铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池到锂电池,比能量越来越高。与铅酸电池、镍镉电池和镍氢电池比较,锂电池的优势明显,因此作为发展方向的锂电池将会在电动汽车领域广泛应用。我们预计2015年国内新能源汽车动力锂电池的市场规模达到180亿元。到2020年,新能源汽车已经进入普及期,新能源汽车动力锂电池规模将达到2880亿元。市场容量巨大,且增长迅速。锂电池单元主要由正极、负极、隔膜和电解液四部分组成。正极材料是决定电池性能的关键,目前市场应用的主流正极材料包括钴酸锂、锰酸锂、三原材料和磷酸铁锂,其中锰酸锂和磷酸铁锂可以说是各领风骚。由于磷酸铁锂产品存在一致性、低温性能、高倍率放电性能和成本等问题,因此我们认为未来新能源汽车将主要选择锰酸锂路线。从目前市场主流新能源汽车看,除了比亚迪坚持使用磷酸铁锂电池,其他公司也基本都选择了锰酸锂路线。在负极材料方面,虽然碳材料一直处于主导地位,但是我们预计钛酸锂的出现将会颠覆行业格局。钛酸锂是一种性能优异的负极材料,由于电位过高,钛酸锂并不适合与磷酸铁锂搭配,反而锰酸锂+钛酸锂体系是较优的一种选择。锰酸锂+钛酸锂体系的优势包括:近乎完美的安全性、使用寿命更长、可以快速充放电、结合锰酸锂具备整体成本优势等。因此我们认为锰酸锂+钛酸锂体系将会是未来正负极材料的主要搭配方式。电解液约占锂电池成本的15%,电解液中关键材料六氟磷酸锂约占成本一半,目前六氟磷酸锂国产化程度很低,毛利率更高达70%;隔膜是锂电关键材料中技术壁垒最高的一种高附加值材料,占锂电池成本的20%左右,由于技术含量高,目前国内80%的隔膜需要进口。可以预计动力锂电池用隔膜的发展方向是耐高温、多层隔膜、高强度、高保液能力。驱动电机:我国驱动电机技术进步明显驱动电机是电动汽车的关键部件,直接影响整车的动力性及经济性。驱动电机主要包括直流电机和交流电机。目前电动汽车广泛使用交流电机,主要包括:异步电机、开关磁阻电机和永磁电机(包括无刷直流电机和永磁同步电机)。其中,异步电机主要应用在纯电动汽车,永磁同步电机主要应用在混合动力汽车中,开关磁阻电机目前主要应用在客车中。车用电机的发展趋势包括:第一、电机本体永磁化:永磁电机具有高转矩密度、高功率密度、高效率、高可靠性等优点。我国具有世界最为丰富的稀土资源,因此高性能永磁电机是我国车用驱动电机的重要发展方向。第二、电机控制数字化:专用芯片及数字信号处理器的出现,促进了电机控制器的数字化,提高了电机系统的控制精度,有效减小了系统体积。第三、电机系统集成化:通过机电集成和控制器集成,有利于减小驱动系统的重量和体积,可有效降低系统制造成本。在驱动电机方面,经过“九五”、“十五”、“十一五”国家对电动汽车用电机系统的集中研发和应用,我国已自主开发了满足各类电动汽车需求的驱动电机系统产品,获得了一大批电机系统的相关知识产权,形成具有核心竞争能力的车用驱动电机系统批量生产能力。目前,我国自主开发的永磁同步电机、交流异步电机和开关磁阻电机已经实现了与国内整车产业化技术配套,电机重量比功率显著提高,电机系统最高效率达到93%以上,系列化产品的功率范围覆盖了200kW以下电动汽车用电机动力需求,各类电机系统的核心指标均达到相同功率等级的国际先进水平。但是与国际先进水平相比,在产品集成度、可靠性和系统应用技术方面,仍存在较大的差距。

钙钛矿投稿期刊

一、研究背景

钙钛矿 (perovskite)是德国矿物学家古斯塔夫·罗斯(Gustav Rose)在1839年,于俄罗斯中部境内的乌拉尔山脉上发现钙钛矿岩石样本,决定以他心中伟大的地质学家Lev Perovski来命名这种矿石。该矿石是普通的金属有机化合物晶体,主要成分是钛酸钙(CaTiO3 )。后来人们所指的钙钛矿电池,并不是用他发现的这种矿石材料制成的,而是使用了与钙钛矿晶体结构相似的化合物。

钙钛矿晶体结构示意图

近年来关于钙钛矿的研究非常多,而且还经常发表于Nature、Science等顶刊中,作为新兴的明星材料,连石墨烯也要甘拜下风。

就在2021年10月20日 ,韩国浦项 科技 大学Min Gyu Kim、蔚山国立科学技术研究院Tae Joo Shin、Sang Il Seok教授课题组联合报道了通过将Cl键合的SnO2与含Cl的钙钛矿前驱体耦合,在SnO2电子传输层和卤化物钙钛矿吸光层之间形成夹层。该层间具有原子相干特性,增强了钙钛矿层的电荷提取和传输,减少了界面缺陷。 这项研究工作以题为“Perovskite solar cells with atomically coherent interlayers on SnO2 electrodes”发表在顶级期刊Nature上。

仅隔一周,于2021年10月29日,喜讯再度传来,钙钛矿再次登上顶刊,让我们一起来看看!

卤化铅钙钛矿(LHPs)显示出可调的带隙、高电荷载流子迁移率和明亮的窄带光致发光(PL),与传统的硅基和二元ⅱ-ⅵ族、ⅲ-ⅴ族和ⅳ-ⅵ族半导体材料相比,这些材料在光电应用方面具有优势。然而,为了成功的技术集成,LHPs必须克服其固有的多态性;暴露于极性溶剂、氧气、热和光时分解;陷阱态的存在;以及有毒重金属离子的相分离和浸出。例如,在CsPbI3伪立方“黑”相(α-、β-和γ-相)中发现了适合光伏和红光发光二极管(LED)的高光学吸收率和直接带隙,但是热力学因素促进了它们在环境条件下向非活性非钙钛矿“黄色”δ相的转化(图1A)。白光发光二极管的LHP材料将主要依赖于这种红色发射器的稳定性,理想的情况是结合在一个单一的宽带发光材料结构中。

LHP复合材料的形成可能为其中一些问题提供解决方案,但LHP的离子性质并不完全有利于复合材料的制造。引起的功能损失包括LHP聚集和分解、与所选基质的弱界面相互作用导致的差的机械稳定性以及高浓度陷阱态的形成。对金属有机框架(MOFs)的一个亚家族——沸石咪唑盐框架(ZIFs)的研究,使得人们能够在淬火后获得高温ZIF液体和微孔玻璃。ZIF玻璃在孔隙率、反应性、机械刚性和延展性以及光学响应方面具有独特的物理化学性质,并已被用作晶体MOFs的基质。综上所述,这些特性使ZIF玻璃成为应对LHP复合材料多重挑战的首选。

二、研究成果

卤化铅钙钛矿(LHP)半导体显示出优异的光电性能。然而,它们应用的障碍在于它们的多态性、对极性溶剂的不稳定性、相分离和对铅离子浸出的敏感性。近日, 昆士兰大学王连洲、侯经纬教授课题组报道了一系列通过液相烧结LHPs和金属有机框架玻璃制备的可扩展复合材料。玻璃充当LHPs的基质,通过界面相互作用有效稳定非平衡钙钛矿相。这些相互作用还钝化了LHP表面缺陷,并赋予其明亮的窄带光致发光特性,从而产生白光发光二极管。这种可加工的复合材料对水和有机溶剂的浸泡以及暴露在热、光、空气和环境湿度下表现出高稳定性。这些特性,加上它们的铅自隔离能力,可以实现LHP的突破性应用。相关研究工作以“Liquid-phase sintering of lead halide perovskites and metal-organic framework glasses”为题发表在国际顶级期刊《Science》上。

三、图文速递

图1. 不同烧结温度下(CsPbI3)0.25(agZIF-62)0.75复合材料的制备

图2. 烧结过程中的结构和结合演变

作者描述了一种新的复合材料,通过液相烧结晶体LHP和ZIF玻璃基体制造,并表明用于形成高性能复合材料的工业粉末加工技术可以应用于化学上不同的LHP和ZIF玻璃。ZIF-62 { Zn[(Im)1.95(BiM)0.05]}(Im,咪唑盐;bIm,苯并咪唑酯)和CsPbI3首先被机械化学合成,并显示出预期的相变(图1A)。然后,将25 wt%的CsPbI3与ZIF-62玻璃[表示为agZIF-62,玻璃化转变温度(Tg)~ 304 混合,混合物称为(CsPbI3)(agZIF-62)(25/75)。同步辐射XRD表明,混合物中形成了非钙钛矿δ-CsPbI3相。混合物在不同温度(高达350 )下烧结,然后在流动氩(氩)下用液氮淬火(称为低温淬火)。所得复合材料称为(CsPbI3)0.25(agZIF-62)0.75,显示出与亚稳态g-CsPbI3相一致的XRD特征,随着烧结温度的升高强度逐渐增加(图1B)。在烧结过程中观察到可忽略的重量损失。

图3.用300 烧结法制备的(CsPbI3)0.25(agZIF62)0.75复合材料的相分布

图4.复合材料的稳定性和光学性能

最后,由CsPbX3(X = Cl、Br和混合卤化物离子)和agZIF-62形成复合材料阵列,显示出具有窄PL峰的宽色域(图4、B和C)。对于所有的CsPbX3复合材料,它们的绝对光致发光强度比相应的纯CsPbX3样品高至少两个数量级,无论是在合成时还是经过相同的烧结处理后。这些特性,加上高加工性(图4D),使这些单片材料成为白光发光二极管的理想候选材料。

四、结论与展望

五、文献

文献链接:

文献原文:

个人简介: Edward H. Sargent,加拿大多伦多大学副校长、加拿大皇家科学院院士、加拿大工程院院士,是多伦多大学电子与计算机工程系教授。他是加拿大纳米技术领域的首席科学家,是胶体量子点光探测领域的开拓者,也是量子点PN结太阳能电池的发明者和光电转换效率的世界纪录的保持者,并通过所领导团队的努力,每年都在刷新纪录。迄今为止,已在Nature和Science等国际顶级期刊发表论文多篇团队已经发表超过300篇论文,论文被引用超过20000次,H因子72。

团队合照

接下来,我列举了Edward H. Sargent教授近期发表在Nature/Science系列期刊的工作!希望借此机会向大佬学习一下!

通过将二氧化碳电化学还原为化学原料,如乙烯,可同时达到二氧化碳减排和生产可再生能源的目的,目前,Cu是CO2RR的主要电催化剂。然而,迄今为止所达到的能源效率和生产率(目前的密度)仍然低于以工业生产乙烯所需的值。

鉴于此,卡内基梅隆大学的Zachary Ulissi、多伦多大学的Edward H. Sargent等人通过密度泛函理论计算结合主动机器学习来识别,描述了Cu-Al电催化剂能有效地将二氧化碳还原为乙烯,具有迄今为止所报道的最高的法拉第效率。与纯铜相比,在电流密度为400mA/cm2下Cu-Al电催化剂的法拉第效率超过了80%,以及在150mA/cm2下,在其阴极乙烯的能量转换效率则达到了~55%。理论计算表明,铜铝合金具有多个活性位点、表面定向和最佳CO结合能,有利于高效的、高选择性地还原CO2。

此外,原位X射线吸收光谱表明,铜和铝能够形成良好的铜配位环境,从而增强C-C二聚作用。这些发现说明了计算和机器学习在指导多金属系统的实验 探索 方面的价值,这些系统超越了传统的单金属电催化剂的局限性。

Accelerated discovery of CO2 electrocatalysts using active machine learning,

电解二氧化碳电还原反应(CO2RR)可用于绿色生产乙醇,然而,该反应的法拉第效率目前仍然不高,特别是在总电流密度超过10mA cm−2下。

鉴于此,多伦多大学的Edward H. Sargent团队报道了一类催化剂,其产乙醇的法拉第效率高达52.1%,阴极能量转化效率为31%。作者发现通过抑制中间体HOCCH*的脱氧作用,可以降低乙烯的选择性,促进乙醇生产。密度泛函理论(DFT)计算表明,由于封闭的N-C层具有很强的供电子能力,在Cu表面涂覆一层氮掺杂碳(N-C)可以促进C-C耦合,抑制HOCCH*中碳氧键的断裂,从而提高CO2RR中乙醇的选择性。

Efficient electrically powered CO2-to-ethanol via suppression of deoxygenation,

堆叠具有较小带隙的太阳能电池形成双结膜,为克服单结光伏电池的Shockley-Queisser极限提供了可能。随着溶液处理钙钛矿的快速发展,有望将钙钛矿的单结效率提高>20%。然而,这一工艺仍未实现与行业相关的纹理晶体硅太阳能电池进行整体集成。

来自多伦多大学的Edward H. Sargent 和阿卜杜拉国王 科技 大学的Stefaan De Wolf团队,报道了将溶液处理的微米级钙钛矿顶部电池与完全纹理化的硅异质结底部电池相结合,进行集成双叠层电池的方法。为解决微米级钙钛矿中电荷收集的难点,作者将硅锥体底部的耗尽宽度提高了三倍。此外,通过在钙钛矿表面固定一种自限型钝化剂(1-丁硫醇),增加了扩散长度且进一步抑制了相偏析。这些多方位的结构改善,使钙钛矿—硅串联太阳能电池的整体效率达到了25.7%。在85°C下进行400小时的热稳定性测试,以及在40°C、在最大功率点下工作400小时后,发现其性能衰减可忽略不计。

Efficient tandem solar cells with solution-processed perovskite on textured crystalline silicon,

在这里,作者首先讨论了四类分子强化策略:①分子加成修饰的多相催化剂、②有机金属络合物催化剂、③网状催化剂和④无金属聚合物催化剂。作者介绍了目前在分子策略方面的挑战,并描述了电催化CO2RR产多碳产品的前景。这些策略为电催化CO2RR提供了潜在的途径,以解决催化剂活性、选择性和稳定性的挑战,进一步发展CO2RR。

Molecular enhancement of heterogeneous CO2 reduction,

目前通过优化钙钛矿的组成经过组合优化,在最先进的钙钛矿太阳能电池中通常含有六种成分(AxByC1−x−yPbXzY3−z)。关于每个组成部分的精确作用仍然存在许多不清晰,如何正确理解和掌握钙钛矿材料中不同组分对晶体结构、性能的影响关系,对于制备新型的高性能钙钛矿材料而言具有重要的指导意义。

鉴于此,多伦多大学的Edward H. Sargent与麻省理工学院的William A. Tisdale等人利用瞬态光致发光显微镜(TPLM),并结合理论计算,探究了钙钛矿材料中组分—结构—性能之间的关系。研究表明,单晶钙钛矿材料内部载流子的扩散率与结构组成无关;而对于多晶钙钛矿,不同的成分对载体扩散起着至关重要的作用。与CsMAFA型钙钛矿相比,不含MA的CsFA型钙钛矿载流子扩散率要低一个数量级。

元素组成研究表明,CsFA颗粒呈级配组成。在垂直载流子输运和表面电位研究中可以看到,CsFA型钙钛矿由于其非均匀结晶,从而引起晶粒的元素分布不一致,形成了不利于载流子扩散的“壳核结构”。而掺入MA可以有效改善颗粒成分的均匀性,在CsMAFA薄膜中产生了高的扩散系数。

Multi-cation perovskites prevent carrier reflection from grain surfaces, /10.1038/s41563-019-0602-2

电解二氧化碳还原(CO2RR)转化为有价值的燃料和原料,为这类温室气体的利用提供了一条有吸引力的途径。然而,在这类电解装置内,往往是由有限的气体通过液体电解质扩散到催化剂的表面,电解效率仍然不高。

鉴于此,多伦多大学的David Sinton和Edward H. Sargent等人提出了一种催化剂:离聚物本体异质结结构(CIBH),可用于分离气体、以及离子和电子的传输。CIBH由金属和具有疏水和亲水功能的超细离子层组成,可将气体和离子的输运范围从数十纳米扩展到微米级。采用这种设计策略,作者实现了在7 M KOH电解液中,以铜为催化剂进行电还原CO2,在阴极法拉第效率为45%下,产乙烯的偏电流密度高达1.3A cm-2。

CO2 electrolysis to multicarbon products at activities greater than 1 A cm−2,

手性材料在推动生物标记、手性分析和检测、对映异构体选择性分离、偏振相关光子学和光电子学应用等领域的发展具有重要意义。一维半导体的区域选择性磁化可以实现室温下的各向异性磁性,以及自旋极化——这是自旋电子学和量子计算技术所必需的特性。

鉴于此,中国科学技术大学俞书宏院士团队与国家纳米科学中心唐智勇研究员课题组、多伦多大学Edward Sargent教授团队等人利用局域磁场调控电偶极矩与磁偶极矩之间的相互作用,成功合成了一类新型手性无机纳米材料。

利用这一策略,作者将具有不同晶格、化学成分和磁性能的材料,即一个磁性成分(Fe3O4)和一系列半导体纳米棒结合在一起,在特定的位置吸收紫外线和可见光谱。由此产生的异质纳米棒表现出由特定位置磁场诱导的光学活性。本文提出的区域选择性磁化策略为设计手性和自旋电子学的光学活性纳米材料提供了一条途径。

Regioselective magnetization in semiconducting nanorods,

电催化CO2还原反应(CO2RR)为温室气体的利用、化学燃料的生产提供了一种可持续的、碳中性的方法。然而,从CO2RR高选择性地生产C2产品(例如乙烯)仍然是一个挑战。

鉴于此,多伦多大学Edward H. Sargent教授、加州理工学院Theodor Agapie教授、Jonas C. Peters教授等人提出了一种分子调控策略,用有机分子使电催化剂表面功能化,用于稳定反应中间产物,使CO2RR高选择性地产乙烯。

通过电化学、操作/原位光谱和计算研究,研究了通过芳基吡啶的电二聚作用衍生的分子库对Cu的影响。结果发现,粘附分子提高了CO中间体的稳定性,有利于进一步还原成乙烯。在中性介质的液流电池中,在偏电流密度为230 mA cm-2下,电催化CO2RR产乙烯的法拉第效率高达72%。

Molecular tuning of CO2-to-ethylene conversion,

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