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Advanced Science-2018年中国作者高被引论文集锦-能源电池篇

已有 1206 次阅读 2019-3-19 15:53 |个人分类:业界新闻|系统分类:论文交流

Advanced Science于2014年发行第一期,距今已经走过五年。2018年6月科睿唯安发行的期刊引证报告中,Advanced Science收获的第二个影响因子上涨近40%至12.441,再次确立了它作为一本优质open access期刊的市场地位。(点击阅读上一期Advanced Science-2018年中国作者高被引论文集锦-材料学及超级电容器)。文末点击链接即可轻松阅读全文,下载和分享!


1. A Review of Solid Electrolyte Interphases on Lithium Metal Anode

Xin‐Bing Cheng/ Rui Zhang/ Chen‐Zi Zhao/ Fei Wei/ Ji‐Guang Zhang/ Qiang Zhang*

清华大学化学工程系北京市绿色化学反应工程与技术重点实验室

zhang-qiang@mails.tsinghua.edu.cn

DOI: 10.1002/advs.201500213

Highlight

  1. 本文主要简要总结了固体电解质中间相(SEI)形成的机制和结构模型。

  2. 重点深入探讨SEI层表面化学,表面形貌,电化学性质,动态特性的分析方法。

  3. 并且指出影响SEI形成的关键因素,如电解质成分,温度和电流密度等。

  4. 最后总结了构建稳定有效的SEI层的方法,即可以通过引入新的电解质体系和添加剂,非原位形成的保护层以及电极设计等。

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/advs.201500213



2. Janus Separator of Polypropylene‐Supported Cellular Graphene Framework for Sulfur Cathodes with High Utilization in Lithium–Sulfur Batteries


Hong-Jie Peng/ Dai-Wei Wang/ Jia-Qi Huang*/ Xin-Bing Cheng/ Zhe Yuan/ Fei Wei/ Qiang Zhang*

清华大学化学工程系,北京市绿色化学反应工程与技术重点实验室jqhuang@tsinghua.edu.cn

DOI:10.1002/advs.201500268


Highlight

  1. 为了解决锂硫电池中硫的利用率和电池的循环寿命问题,本文提出了将介孔石墨烯骨架(CGF)/聚丙烯膜作为Janus隔膜,以提高硫阴极的利用率。

  2. CGF具有100S cm-1的高导电率,介孔孔体积高达3.1cm3 g-1,同时具有2120m2 g-1的大比表面积,阴极侧粘附以激活穿梭的多硫化物的同时保留离子通道。

  3. 本文为采用碳质材料用作隔膜的Janus面来提高活性材料的利用率和涉及复杂相演变电化学的装置的能量密度提供了新的思路。

a)常规PP分离器和b)具有CGF层的Janus分离器的示意图。

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/advs.201500268 



3. Interfacial Materials for Organic Solar Cells: Recent Advances and Perspectives


Zhigang Yin/ Jiajun Wei/ Qingdong Zheng*

中国科学院福建物质结构研究所,结构化学国家重点实验室,福建福州qingdongzheng@fjirsm.ac.cn

DOI: 10.1002/advs.201500362


Highlight

  1. 本综述总结了单结和串联OSC界面层的最新进展。

  2. 系统总结了电子或空穴传输材料,包括金属氧化物,聚合物/小分子,金属和金属盐/配合物,碳基材料,有机-无机混合物/复合材料和其他新兴材料作为阴极和阳极界面层的高性能OSC。

  3. 综合讨论了传统或反向串联OSC的各种互连层,以及它们桥接相邻子电池之间的差异。

  4. 通过分析各种界面材料的结构-性质关系,重点阐述了这类材料对高效稳定的OSC的重要设计规则。

用于OSC的阴极界面层,阳极界面层和互连层的材料类别的示意图。


https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/advs.201500362 



4. Advanced Micro/Nanostructures for Lithium Metal Anodes


Rui Zhang/ Nian-Wu Li/ Xin-Bing Cheng/ Ya-Xia Yin/ Qiang Zhang*/ Yu-Guo Guo*

清华大学化学工程系,北京市绿色化学反应工程与技术重点实验室zhang-qiang@mails.tsinghua.edu.cn

DOI:10.1002/advs.201600445


Highlight

  1. 本文总结了微/纳米结构锂金属阳极,并为锂金属电池的未来应用提供了新的视角。

不同类型的微/纳米结构的示意图。 a)导电微/纳米结构框架; b)非导电微/纳米结构框架; c)微/纳米结构的固体电解质中间相。


https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/advs.201600445



5.Large‐Area Carbon Nanosheets Doped with Phosphorus: A High‐Performance Anode Material for Sodium‐Ion Batteries


Hongshuai Hou/ Lidong Shao/ Yan Zhang/ Guoqiang Zou/ Jun Chen/ Xiaobo Ji*

中南大学化学化工学院,中南大学粉末冶金国家重点实验室xji@csu.edu.cn

DOI:10.1002/advs.201600243


Highlight

  1. 这项工作将为碳材料和钠离子阳极材料的研究提供重要价值。

  2. 本文第一次实现从零纬碳点(CD)到掺杂磷的二维纳米片(P-CNS)的转换。

  3. 还首次研究了磷掺杂碳材料的钠储存行为。

  4. 该材料有优异的倍率性能和循环稳定性。

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/advs.201600243 



6.Polyanion‐Type Electrode Materials for Sodium‐Ion Batteries

Qiao Ni/ Ying Bai/ Feng Wu/ Chuan Wu*

北京理工大学材料科学与工程学院,北京市环境科学与工程重点实验室membrane@bit.edu.cn

DOI: 10.1002/advs.201600275


Highlight

  1. 本文简要回顾了聚阴离子型钠离子电池电极材料的研究进展,总结了近期的成果,突出了新兴策略,并讨论了这些系统的其余挑战。

b)Na和Li之间的比较。 c)过去200年的电池发展历史。

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/advs.201600275



7. Towards High-Safe Lithium Metal Anodes: Suppressing Lithium Dendrites via Tuning Surface Energy


Dong Wang/ Wei Zhang*/ Weitao Zheng*/ Xiaoqiang Cui/ Teófilo Rojo/ Qiang Zhang*

吉林大学材料科学系,超硬材料国家重点实验室,移动材料教育部重点实验室weizhang@jlu.edu.cn

 DOI: 10.1002/advs.201600168


Highlight

  1. 为了解决锂枝晶的形成引起的安全问题和导致能量存储装置的不良循环寿命等问题。该研究首先提出了一种表面能模型来描述锂阳极和电解质之间的复杂界面,并通过调节相关薄膜生长的表面能来阻碍锂枝晶形成。

Li金属保护的四种方式示意图。

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/advs.201600168


8.Mixed‐Organic‐Cation Tin Iodide for Lead‐Free Perovskite Solar Cells with an Efficiency of 8.12%


Ziran Zhao/ Feidan Gu/ Yunlong Li/ Weihai Sun/ Senyun Ye/ Haixia Rao/Zhiwei Liu*/ Zuqiang Bian*/ Chunhui Huang

北京大学化学与分子工程学院,,子科学国家实验室,稀土材料化学与应用国家重点实验室zwliu@pku.edu.cn

DOI: 10.1002/advs.201700204


Highlight

  1. 在这项工作中,阐述了离子钙钛矿吸收剂用于无铅钙钛矿太阳能电池(PSC)倒置结构。

  2. 通过优化FA和MA阳离子的比率,改进了钛矿膜形态和抑制装置中的重组过程,现了8.12%的最大功率转换效率以及0.61V的高开路电压。

  3. 并证明混合方法是提高锡基PSC效率的简便方法。

a)器件结构的示意图。b)频带对准图。c)装置的横截面扫描电子显微镜(SEM)图像(比例尺:500nm)。

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/advs.201700204 


9.Passivation of Lithium Metal Anode via Hybrid Ionic Liquid Electrolyte toward Stable Li Plating/Stripping


Nian-Wu Li/ Ya-Xia Yin/ Jin-Yi Li/ Chang-Huan Zhang/ Yu-Guo Guo*

中国科学院大学化学化工学院,中国科学院化学研究所,中国科学院分子纳米结构与纳米技术重点实验室ygguo@iccas.ac.cn

DOI: 10.1002/advs.201600400


Highlight

  1. 本文提出通过离子液体和醚的混合电解质用于通过用N-丙基-N-甲基吡咯烷双(三氟甲磺酰基)酰胺(Py13TFSI)改性形成的固体电解质中间相,来钝化Li金属表面,减少Li金属和电解质之间的副反应,从而达到显着抑制Li枝晶生长和减轻Li金属腐蚀的目的。

Li金属电池中不同电解质中Li金属结构的示意图。 a)基于醚的电解质和b)优化的混合电解质。


https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/advs.201600400 



10. Advanced High Energy Density Secondary Batteries with Multi‐Electron Reaction Materials


Renjie Chen*/ Rui Luo/ Yongxin Huang/ Feng Wu/ Li Li*

北京理工大学材料科学与工程学院,京市环境科学与工程重点实验室,北京电动汽车协同创新中心 henrj@bit.edu.cn

DOI: 10.1002/advs.201600051


Highlight

1.在本综述中,讨论了高能量密度电极材料的多电子化学和相应的二次电池系统。

2.同时指出在开发多电子化学物质时仍然存在挑战,必须克服这些挑战以满足不同电池系统的能量密度要求,并且需要付出更多努力来致力于此。

基于LIB和NIB中多电子机制的反应方案示意图

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/advs.201600051 


11.High Performance Perovskite Solar Cells


Xin Tong/ Feng Lin/ Jiang Wu/ Zhiming M. Wang*

电子科技大学基础与前沿科学研究所,电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室zhmwang@gmail.com

DOI: 10.1002/advs.201500201


Highlight

  1. 本文详细讨论了用于增强钙钛矿太阳能电池的光伏参数的许多策略,包括钙钛矿层的形态和结晶控制,空穴传输材料(HTM)和电子传输材料(ETM)改性。

  2. 此外还提到了HTM和ETM之外的钙钛矿太阳能电池,为进一步简化器件处理提供了指导。

a)2009年至2015年钙钛矿太阳能电池的快速PCE演变.b)一般器件配置的示意图。 c)基于(b)的普通钙钛矿太阳能电池的工作原理。

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/advs.201500201 



12.Phosphate Framework Electrode Materials for Sodium Ion Batteries


Yongjin Fang/ Jiexin Zhang/ Lifen Xiao/ Xinping Ai/ Yuliang Cao*/ Hanxi Yang

武汉大学化学与分子科学学院,湖北省电化学电源重点实验室ylcao@whu.edu.cn

DOI: 10.1002/advs.201600392


Highlight

  1. 本文回顾了磷酸盐骨架材料的探索的最新进展和进展,特别是与单磷酸盐,焦磷酸盐和混合磷酸盐相关的磷酸盐骨架材料。

  2. 并对材料的结构-组成-能量行了详细而全面的了解,并试图说明材料在SIB中的优缺点。

  3. 此外,还讨论了有关SIB磷酸盐骨架材料的一些新观点。

(a)NaFePO4(左)和NaFePO4(右)多晶型物的示意图; (b)Na≈2/3FePO4的STEM图像。 箭头线突出了Na空位的方向(黑点); (c)从橄榄石LiFePO4到同构NaFePO4的水性电化学置换过程的合成方案


https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/advs.201600392


13.In Situ Generation of Poly (Vinylene Carbonate) Based Solid Electrolyte with Interfacial Stability for LiCoO2 Lithium Batteries


Jingchao Chai/ Zhihong Liu*/ Jun Ma/Jia Wang/ Xiaochen Liu/ Haisheng Liu/Jianjun Zhang/ Guanglei Cui*/ Liquan Chen

青岛市工业储能技术研究院,中国科学院青岛生物能源与过程研究所liuzh@qibebt.ac.cn

DOI: 10.1002/advs.201600377


Highlight

  1. 碳酸亚乙烯酯添加剂对固体电解质界面的正面界面效应的启发,本文通过简便的原位聚合工艺,提出了一种新型的聚碳酸亚乙烯酯基固体聚合物电解质。

  2. 聚碳酸亚乙烯酯基固体聚合物电解质具有优异的电化学稳定性窗口,相对于Li/Li+高达4.5V,并且在50℃下具有9.82×10-5S cm-1的离子电导率。

  3. 此外,证明使用该固体聚合物电解质的高压LiCoO2/Li电池显示出稳定的充电/放电曲线,优异的倍率性能,循环性能和良好的安全特性。

a)PVCA-LiDFOB的光学图; b)纤维素/ PVCA-LiDFOB复合固体聚合物电解质的光学图; c)表面形态和d)纤维素/ PVCA-LiDFOB复合聚合物电解质的横截面。


https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/advs.201600377

更多信息请浏览期刊作者投稿指南

https://onlinelibrary.wiley.com/page/journal/21983844/homepage/2749_authorresources.html




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