摘要：锂硫电池(LSB)凭借其超高的能量密度(2600 Wh·kg^(-1)),被认为是下一代储能系统的潜在候选者之一。然而,目前LSB的实际应用受到了多硫化锂(LiPSs)穿梭效应、电解质连续分解和锂枝晶生长等问题的限制。这些挑战主要与正极结构框架、锂负极的反应性以及在电极-电解质界面发生的氧化还原反应有关。设计良好的正极结构、新型电解质的开发和负极保护已被陆续研究,以期改善LSB的电化学性能。在本文中,将系统地讨论克服LSB挑战的相关研究进展,如正极硫载体设计和制备、新型电解质的开发、隔膜的改性/功能层插层设计、锂负极的保护及LSB产业化方面的最新研究进展。最后,为LSB的实际应用提出总结和展望。

摘要：低碳、环保、高效是21世纪社会发展的主旋律。原材料廉价易得的锂硫(Li-S)电池因其超高能量密度(2500 Wh·kg^(-1))而受到能源转化与储备设备研究者的瞩目。然而,锂硫电池绝缘的活性物质与循环过程中不可避免的穿梭效应导致其反应动力学缓慢,进而造成包括循环倍率能力较差与库伦效率低下在内的诸多问题。研究人员现已发现了具有良好电导率且对多硫化物(LiPSs)具有吸附转化双重能力的过渡金属磷化物(TMPs)。本文将重点介绍运用在锂硫电池正极的不同过渡金属磷化物材料的设计合成方法与电化学性能提升研究相关进展,并对该类材料的未来发展进行展望。

摘要：咪唑及其衍生物作为一类重要的配体分子,可以通过不同的配位模式与众多主体金属离子作用,形成主体-客体配合物。同时,这些配合物在离子识别、荧光材料、药物设计、磁性材料、自组装、气体吸附和催化剂的研发等领域展现出广阔的应用前景。本文着重综述了咪唑基衍生物配体及其配合物的研究进展,对一些此类新型配合物的合成方法与应用做了详细介绍,并展望了未来发展的方向。

摘要：全文综述了低温等离子技术的发展背景、基本原理以及其在锂离子动力电池材料及应用领域中的主要研究进展,并着重阐述了等离子体技术在锂离子动力电池中各部分的材料设计和改性等方面的主要研究成果,并对现存的技术问题及所遇到的挑战做出了总结,同时也对未来应用方向做出了预测。

摘要：开发合适的负极材料是促进钠离子电池实现商业化的关键,其中硬碳具有高容量、低成本、环保、低工作电位,被认为是最理想的选择。然而,硬碳负极在实际应用中也面临着初始库伦效率低、长循环稳定性及倍率性能较差等问题。近年来,研究学者在对硬碳负极的优化方面取得了突破性成效,实现了从实验室研制到批量生产的重大转型。总结了钠离子电池硬碳负极性能优化的研究进展,在深入了解前驱体特性的基础上,分析了碳化温度、预氧化工艺、孔隙结构、异质原子掺杂等对硬碳性能的影响,展望了未来的发展方向。

摘要：可持续地制氢是实现未来氢经济的必要前提。近年来,过渡金属功能化杂原子掺杂碳纳米复合材料,因为其在电催化领域的优点,引起了研究者的广泛关注。其中,与其它杂原子掺杂或未掺杂的碳纳米复合材料相比,硼(B)、氮(N)杂原子共掺杂纳米复合材料在电解水制氢催化中表现出极大的优势。本综述重点介绍了近年来过渡金属功能化的B,N杂原子掺杂碳纳米复合材料的设计、制备、及其电解水制氢催化性能提高的策略。本文考虑了这些特殊结构的纳米材料作为潜在电催化剂的广泛应用。最后,对B,N掺杂碳纳米复合材料电催化剂的发展进行了展望。

摘要：氮化钛(TiN)因其具有资源丰富、无毒、低成本和高化学稳定性等特点,可作为一种新型、高容量的锂离子电池负极材料。而其较差的离子和电子传导率无法满足高能量密度锂离子电池的需求。因此,本论文通过设计制备出氮掺杂碳材料负载钴(5%)掺杂TiN纳米颗粒(Ti_(0.95) Co_(0.05) N/NC),通过调节二聚氰胺(DCDA)加入量调控碳材料的石墨化程度,优化孔结构及其电导率。其中Ti_(0.95) Co_(0.05) N/NC-1具有较高的比容量,在100 mA·g^(-1)电流密度下循环120圈后,比容量仍然高于530 mAh·g^(-1)。

摘要：直接碳固体氧化物燃料电池(DC-SOFC)作为一种全固态的能量转换装置,可直接将固体碳燃料中的化学能转化为电能,比起其他燃料电池具有更高的电效率和燃料利用率。然而,直接使用碳作为燃料还面临诸多挑战,如碳燃料低的电氧化活性和传质,以及阳极侧三相反应界面有限。其中,电池的阳极反应对电池的电化学性能起到关键性的作用。本文详细介绍了新型钙钛矿材料在直接碳固体氧化物燃料电池阳极上的应用,为未来DC-SOFC阳极材料的设计和研究提供了参考和方向。

摘要：Na_(3)(VOPO_(4))_(2)F(NVOPF)凭借其高达130 mAh/g的比容量、约3.9V的工作电压以及出色的结构稳定性(体积变化小于2%),已然成为钠离子电池(SIBs)领域极具潜力的正极材料之一。在提升NVOPF储钠性能方面,从与各类导电碳材料的杂化处理,到微观形貌的精心设计,再到阴阳离子的掺杂改性,开展了大量工作。本文聚焦于对NVOPF的合成方法与内在原理等维度进行全面梳理,力求深化对NVOPF研究进程的理解。同时,深入阐释NVOPF独特的微观架构及其与储钠性能之间的内在关联。文中不仅详细介绍了NVOPF正极材料当下的研究状况、取得的阶段性进展以及存在的局限性,还对这一材料未来的发展方向予以展望,期待高性能的NVOPF正极材料能够成功迈向实际应用场景,为能源存储领域带来新的突破与变革。