新型锂盐Li[(CF_3SO_2)(n-C_4F_9SO_2)N]电解液在高电压LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4电池中的性能

探讨一种新型磺酰亚胺锂盐(三氟甲基磺酰)(全氟丁基磺酰)亚胺锂{Li[(CF_3SO_2)(n-C_4F_9SO_2)N],LiTNFSI}的碳酸丙烯酯(PC)电解液的电导率、耐氧化性及基于该电解液的LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4|Li电池循环性能和自放电行为.结果表明,1.0 mol/L LiTNFSI-PC电解液的室温电导率适中,氧化电位较高,并且基于该电解液的LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4|Li电池表现出优异的循环性能,综合性能明显优于1.0 mol/L LiPF_6-PC电解液体系.这主要得益于1.0 mol/L LiTNFSI PC电解液与LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4良好的界面匹配性.     

电化学质谱在锂-氧电池研究中的应用

质谱技术与电化学方法相结合,能原位或在线检测电化学反应的中间产物和最终产物,利于深入研究电极反应机理. 本文结合作者应用电化学质谱研究锂-氧电池反应机理的科研背景,综述了目前该技术在研究锂-氧电池体系中的电解液、电极材料和催化剂的进展情况,此外还介绍了电池体系中的不可逆副反应对电池充放电过程的影响.     

P-Bi2Te3/MXene超结构钾离子电池负极制备及其性能

Bi₂Te₃钾离子电池负极存在结构不稳定性和电化学反应动力学缓慢问题。本研究在手风琴状MXene基底上生长棒状Bi₂Te₃,随后利用P掺杂制备了高性能P-Bi₂Te₃/MXene超结构。这种新型负极具有丰富的Te空位和良好的自适应特性,展现出优异的循环稳定性(在0.2 A·g^-1电流密度下200次循环后可逆容量为323.1 mAh·g^-1)和出色的倍率能力(20 A·g^-1时可逆容量为67.1 mAh·g^-1)。动力学分析和非原位表征表明,该超结构具有优异的赝电容特性、出色的K⁺离子扩散能力以及可逆的嵌入反应和转化反应机理。     

Understanding oxygen reactions in aprotic Li-O_2 batteries

Although significant progress has been made in many aspects of the emerging aprotic Li-O_2 battery system, an indepth understanding of the oxygen reactions is still underway. The oxygen reactions occurring in the positive electrode distinguish Li-O_2 batteries from the conventional Li-ion cells and play a crucial role in the Li-O_2cell's performance(capacity, rate capability, and cycle life). Recent advances in fundamental studies of oxygen reactions in aprotic Li-O_2 batteries are reviewed, including the reaction route, kinetics, morphological evolution of Li_2O_2, and charge transport within Li_2O_2. Prospects are also provided for future fundamental investigations of Li-O_2 chemistry.     

非水溶剂锂-空气电池中的氧气电极反应

基于锂-氧气反应的锂-空气电池在所有的锂电池体系中具有最大的理论容量和能量密度,认识锂-空气电池中的氧气电极反应对锂-空气电池的研发具有指导意义.本文以金电极/乙腈电解液为模型体系,介绍了锂-空气电池在放电和充电过程中的氧气电极反应机理.电池放电时,氧气还原成超氧自由基,超氧自由基与锂离子结合生成不稳定的超氧化锂;通过歧化反应,超氧化锂生成放电反应最终产物过氧化锂.电池充电时,过氧化锂通过一步两电子直接氧化生成氧气,不经过超氧化锂中间态.在阐述氧气电极反应机理的同时,还对研究氧气反应的各种电化学方法作了介绍.     

Investigation of Electrochemical Charging Behaviors of“Naked” Gold Nanoparticles Ensembles in Aqueous Media

Gold nanoparticles were imnoobilized onto the electrode surface by simple self-assembly technique.Interestingly,the ensembles of these nanoparticles exhibit quantized charging behaviors in aqueous solution.Possible mechanism for such behaviors was proposed.     

Self-assembled gold nanoparticles on functionalized gold (111) studied by scanning tunneling microscopy

Nanogold colloidal solutions are prepared by the reduction of HAuClO4 with sodium citrate and sodium borohydride.4-Aminothiophenol (ATP) self-assembled monolayers (SAMs) are formed on gold(111) surface,on which gold nanopartides are immobilized and a sub-monolayer of the particles appears.This sub-monolayer of gold nanopartides is characterized with scanning tunneling microscopy (STM),and a dual energy barrier tunneling model is proposed to explain the imageability of the gold nanopartides by STM.This model can also be used to construct multiple energy barrier structure on solid/ liquid interface and to evaluate the electron transport ability of some organic monolayers with the aid of electrochemical method.     

锂-空气电池的实用化之路：规避二氧化碳负面效应

与其他的锂电池体系相比,锂-空气电池具有最高的理论比能量,被认为有潜力成为终极能量转换和储存装置。目前的锂-空气电池常常使用气体钢瓶提供纯氧气,而非空气中的氧气,这种电池设计极大降低了锂-空气电池的能量密度和实用性。然而,当空气作为锂-空气电池的氧气供给源时,二氧化碳作为杂质会引起严重的副反应,从而降低锂-空气电池的性能。要解决二氧化碳引起的副反应,理解其反应机制至关重要。本文综述了锂-空气电池中有关二氧化碳诱发的化学/电化学反应的研究进展; 总结了可缓解二氧化碳负面效应的有效策略。此外,对二氧化碳选透膜材料和分离技术用于锂-空气电池进行了展望。     

化学力显微镜针尖修饰技术研究新进展

评述了化学力显微镜的新成果。对自组装单分子膜修饰扫描探针显微镜针尖,生物分子修饰原子力显微镜针尖,电化学方法修饰扫描隧道显微镜针尖,纳米碳管材料修饰原子力显微镜针尖等作了介绍。