摘要：可逆锌-空气电池因其高功率密度和环境友好性而得到了广泛研究。然而,氧还原反应(ORR)和氧析出反应(OER)的缓慢动力学限制了其实际应用。迄今为止,二氧化铱和二氧化钌被认为是氧还原反应的最佳电催化剂,同时铂碳被认为是最有效的氧还原反应的电催化剂。然而,由于Pt、Ir和Ru的天然丰度低、成本高的原因,它们在ZABs中的实际应用严格受限。因此,探索低成本和高性能的双功能催化剂对促进可充电锌-空气电池的发展至关重要。具有高导电性、低氧还原反应能垒的过渡金属合金可作为有潜力的氧还原电催化剂。然而,为提高过渡金属合金催化剂的双功能催化活性,可构筑过渡金属合金@过渡金属氮化物的核壳结构。在此,我们设计了一种氮掺杂碳纳米管包覆Fe_(0.64)Ni_(0.36)@Fe_(3)NiN核壳结构(Fe_(0.64)Ni_(0.36)@Fe_(3)NiN/NCNT)的双功能电催化剂,其具有高效的双功能催化活性。核壳结构可以为ORR/OER产生更多的活性点。Fe_(0.64)Ni_(0.36)核具有高导电性,有助于电荷转移。Fe_(3)NiN壳有助于提升催化剂的OER性能。氮掺杂碳纳米管不仅能够有效增强传质效应和内部电荷传递,还可以提升其电化学活性表面积。此外,具有高抗腐蚀性能的Fe_(3)NiN外壳可以有效地保护Fe_(0.64)Ni_(0.36)内核,从而提高了电化学过程中催化剂的稳定性。氮掺杂碳纳米管对Fe_(0.64)Ni_(0.36)@Fe_(3)NiN核壳结构也具有一定的保护作用,因此Fe_(0.64)Ni_(0.36)@Fe_(3)NiN/NCNT表现出优异的稳定性。Fe_(0.64)Ni_(0.36)@Fe_(3)NiN/NCNT催化剂表现出优异的双功能氧电催化性能,ORR的半波电位为0.88 V,在10mA·cm^(-2)时的OER过电位为380 mV,以及高电化学稳定性(8 h后电流密度剩余92.8%)。此外,与基于Pt/C+IrO_(2)(155 mW·cm^(-2))和Fe_(0.64)Ni_(0.36)/NCNT(89 mW·cm^(-2))的锌-空气电池相比,基于Fe_(0.64)Ni_(0.36)@FeNiN/NCNT的锌-空气电池展现出更高的功率密度(214 mW·cm^(-2)),提供781mAh·g^(-1)的高容量,并展现出了超长的循环稳定性(循环寿命超过1100 h)。我们相信这项工作将对于新型催化剂设计有所启发,从而实现高度稳定和高效的锌-空气电池。

摘要：室温钠硫电池以其高能量密度、资源丰富、价格低廉等优势有望在大规模储能、动力电池等领域实现广泛应用而备受青睐。其中,室温钠硫电池的放电最终产物硫化钠,可以作为正极材料,不仅理论比容量高(686 mAh/g),且可以与非钠金属负极(如硬碳、锡金属)匹配从而避免直接使用钠金属负极带来的安全隐患等优点逐渐成为研究热点。然而由于硫化钠正极材料的本征电导率低、反应活性差、与多硫化物的可逆循环差等缺点限制了其实际比容量和循环寿命。本文通过对硫化钠正极材料的工作机理深入探讨,从材料理性设计和电池结构构造的角度入手,着重讨论硫化钠正极材料本征电导性和与多硫化物的可逆循环性的提升策略,并重点介绍了硫化钠正极材料的近期研究进展。最后,面向硫化物正极材料的实际化应用需求,凝练出推动其进一步发展的重要研究方向。

摘要：在严格的碳排放要求下,48 V启停技术越来越受到电动化市场的青睐,要求启停电源满足高比功率和适当的比能量、长循环寿命和高安全性等。综述了48 V锂离子电芯单体的研发进展,分析了启停用高功率电芯开发的技术难点,并提出今后的重点研究方向,为48 V以及混合动力高功率锂离子电芯设计开发提供参考。

摘要：通过经济有效的方法制备得到一种具有长循环寿命的高效稳定性硅/硅氧碳/无定形碳的复合负极材料结构.在这种结构中,以具有稳定化学性能的硅氧碳结构作为骨架,来支撑和隔离硅纳米颗粒结构.材料中包含的无定形碳组分可提高硅/硅氧碳结构的电导性能.这种复合负极结构在0.3C电流充放电情况下,不仅能发挥出637.3 mAh·g-1的比容量,而且在经过100周的充放电循环后,其容量保持率也达到86%.这种新型硅基负极材料的设计为其他功能材料的设计提供了一种潜在可能的方法.