上期分享了金屬材料發表在Nature和Science上的成果（），今天分享能源領域一周的前沿進展，一共推薦21篇精選論文，供大家交流學習。
1. Angew. Chem. Int. Ed.：用於鎂電池的高度可逆的亞銅介導的正極化學反應
新型Cu+介導的Mg電池正極化學在高質量負載(49.1 mg/cm2)的情況下，可獲得高可逆面積容量(12.5mAh/cm2)。經預處理後200循環後的容量保持率可達80%。
doi：10.1002/anie.202002177
2. Adv. Funct. Mater.：功能碳限域鉍量子點作為鋰離子電池的高性能負極
通過碳熱還原（CTR）法構建了海綿狀鉍 / 碳複合多孔材料（標記為[email protected]）。當用於鋰存儲時，在100次循環後在0.2 A g-1下具有520 mAh g-1的卓越容量，在500次循環後在0.5 A g-1下具有380 mAh g-1的令人滿意的長循環穩定性。
doi：10.1002/adfm.202000756
3. Adv. Energ. Mater.：高效儲能鎂基電池的最新進展
對鎂離子電池的最新進展進行了系統的評論，包括基於插層的正極材料和基於轉化反應的化合物。全面闡明了微結構與其電化學性能之間的關係。尤其是討論了鎂金屬以外的負極材料。
doi：10.1002/aenm.201903591
4. Adv. Energ. Mater.：磁黃鐵礦電催化劑修飾分級多孔碳球作為鋰硫電池納米反應器的分子水平設計
Fe1-xS-NC納米反應器作為鋰硫電池的正極材料表現非常出色，在0.5 C下200個循環後表現出1070 mAh g-1的高初始容量，幾乎沒有容量損失。此外，所得鋰硫電池在8.14 mg cm-2的高硫負荷下也具有較高的速率和循環能力。
doi：10.1002/aenm.202000651
5. Adv. Energ. Mater.：具有穩定無縫界面和快速離子導電性的Ca-CeO2/LiTFSI/PEO複合電解質用於高倍率高壓全固態電池
所製備的電解質在60°C時具有1.3×10−4 S cm-1的高離子電導率，0.453的高鋰離子轉移數和高電壓穩定性。
doi：10.1002/aenm.202000049
6. Nature: 在鹵化物鈣鈦礦中的晶界處限制性能的納米級陷阱簇
通過將顯微鏡測量與掃描電子分析技術聯繫起來，發現這些陷阱團簇通常出現在不同晶體結構和不同成分致的界面上。此外，通過在光激發載流子捕獲過程中產生的時間分辨光電發射序列，揭示了空穴陷阱特性，其動力學受到空穴向局部陷阱團簇的擴散的限制。
doi：10.1038/s41586-020-2184-1
7. Nat. Energy：六結III-V太陽能電池在143個標準太陽光下轉換效率為47.1％
在143個標準太陽光下使用直接光譜下的整體六結倒置變質結構，太陽能轉換效率為47.1％。當調整到全局頻譜時，此結構的變化實現了1個標準太陽光下的39.2％的效率。
都i：10.1038/s41560-020-0598-5
8. Adv. Mater.：配體調製的過量PbI2納米片實現高效穩定的鈣鈦礦太陽能電池
與控制裝置相比，調製裝置的功率轉換效率從20％增加到22％。此外，得益於過量PbI2的垂直分布和表面配體的疏水性，調製後的器件表現出更長的穩定性，在最大功率點跟蹤測量條件下連續照射360h後，仍保持其初始效率的72％。
doi：10.1002/adma.202000865
9. Joule：低帶隙聚合物受體的分子質量控制高性能全聚合物太陽能電池
最終的器件顯示出令人印象深刻的13.44％的PCE，這是所有PSC的最高價值之一。通過這項研究，我們指出了聚合物主鏈和分子質量在進一步改善全PSC中光伏性能方面的真正潛力。
doi：10.1016/j.joule.2020.03.019
10. Adv. Energ. Mater.：用於界面工程的氯化富勒烯二聚體，用於穩定平面鈣鈦礦型太陽能電池，效率達22.3％
非封裝的平面器件可提供22.3％的最大功率轉換效率，而沒有任何滯後現象，而在環境存儲1000小時後仍可保持98％以上的初始效率，並顯示出T80使用壽命的提高。
doi：10.1002/aenm.202000615
11. Angew. Chem. Int. Ed.: 三明治狀催化劑-碳-催化劑三層結構作為高穩定性鋰硫電池的緊湊二維宿主
吸附/催化平面的最大暴露使[email protected]電極具有出色的循環穩定性（在1000圈循環中，每1 圈循環時容量衰減率小至0.033％）和高倍率性能（4.0 C時為515 mAh/g） ），即使在高S負載（75.7 wt％）和低宿主表面積（97 m2/g）下也是如此。在將S含量提高到3.4 mg/cm2之後，這種三層質地的高電導率不會損害容量保持率（500次循環後為604 mAh / g）。
doi：10.1002/anie.202004048
12. Angew. Chem. Int. Ed.: 鉀離子電池用天然石墨中高倍率K+溶劑共插層的研究
揭示了天然石墨在充電/放電過程中的級數演變。經過全面研究的K+-溶劑共嵌入機制以及K+-溶劑共嵌入的條件為高性能高性能鉀離子電池天然石墨負極材料的設計提供了重要見解。
doi：10.1002/anie.202001966
13. Angew. Chem. Int. Ed.: 從中溫轉化化學構建空氣穩定可調鋰沉積石榴石界面
改性界面對Li+表面擴散顯示出高電子隧穿勢壘和低能壘，因此它可以在1.4 mA cm-2的高臨界電流密度下進行無枝晶產生的Li鍍/剝離。此外，改進的界面對空氣暴露表現出高的化學穩定性，這防止了污染物的再生並且保持了1.1mA cm-2的高臨界電流密度。
doi：10.1002/anie.202003177
14. Angew. Chem. Int. Ed.: 鋰電池正極紫晶的儲能機理及結構演變
原位實驗技術和理論計算表明，碘化乙基紫羅蘭鹼（EVI2）和二氯乙基紫羅蘭酸二乙酯（EV（ClO4）2））在氧化還原過程中表現出關於分子/晶體結構的高度可逆的演化，具有出色的循環穩定性（200次循環後容量保持率> 96％），這項工作為了解電荷存儲機制和結構結構提供了全新的見解。鋰電池陰極的紫晶的旋轉速度。
doi：10.1002/anie.202002773
15. Adv. Energ. Mater.: 揭示硬碳中鋰、鈉和鉀的嵌入機理
為了深入了解離子存儲機理，將包括各種異位技術，恆流恆壓方法和擴散率測量在內的實驗觀察與使用密度獲得的離子插入過程中碳結構和插入電壓變化的理論估計相關聯。
doi：10.1002/aenm.202000283
16. Angew. Chem. Int. Ed.: 定向電場的銳鈦礦型TiO2納米金字塔陣列實現的高效鈣鈦礦太陽能電池
銳鈦礦型TiO2納米金字塔陣列-PSC提供了約22.5%的最高功率轉換效率，這是迄今為止報道的由1D ETM組成的PSC的最高功率轉換效率。這項工作表明，合理設計一維ETMs可以實現與典型的介觀和平面PSCs同樣性能的PSCs。
doi：10.1002/anie.201915928
17. ACS Energy Lett.：水性鋅基可充電電池的現狀
介紹了水性鋅基可充電電池的基本原理和最新進展，作為當前研究方向的資料庫，並展望了今後的研究方向。
doi：10.1021/acsenergylett.0c00502
18. Adv. Funct. Mater.：穩定鋰金屬陽極混合鋰離子導電Li2S/Li2Se保護層
Li2S/Li2Se保護的Li金屬（稱為[email protected]）在900小時內表現出穩定的無枝晶循環行為，在1.5 mA cm-2的對稱電池中具有3 mAh cm-2的高鋰剝離/鍍容量。
doi：10.1002/adfm.202001607
19. Adv. Energ. Mater.：高性能Li-Se和Na-Se電池MXene複合隔膜的界面工程
首次用CCNT/MXene/PP隔膜進行了原位滲透實驗，直觀地研究了聚烯醚的行為，揭示了其抑制穿梭效應和對Li陽極的保護作用。
doi：10.1002/aenm.202000446
20. Adv. Energ. Mater.：揭示貧電解質鋰硫電池中高給體數陰離子的雙重功能
NO3-陰離子基於其高給電子能力提高硫物種的溶解度，實現1200 mAh g-1以上的高硫利用率。此外，陰離子通過調節鋰離子（Li+）的溶劑化鞘層抑制鋰金屬上的電解質分解，提高貧電解質電池的循環性能。
doi：10.1002/aenm.202000493
21. Adv. Energ. Mater.：隧道型Na0.44MnO2陰極中鈉的儲存機理及保證其持久運行的途徑
結合電化學表徵、粉末X射線衍射數據結構測定、三維鍵價差圖和鈉擴散勢壘能計算，揭示了Na0.44MnO2複雜的鈉插層機理。在碳酸烷基酯溶劑和NaClO4的電解質溶液中加入0.01m NaI，大大提高了循環效率，600次循環後容量保持率由86%提高到96%。
doi：10.1002/aenm.202000564
參考研之成理，若有不妥，請聯繫！
科學前沿第34期：能源領域一周精選，21篇好文！
上期分享了金屬材料發表在Nature和Science上的成果（），今天分享能源領域一周的前沿進展，一共推薦21篇精選論文，供大家交流學習。
1. Angew. Chem. Int. Ed.：用於鎂電池的高度可逆的亞銅介導的正極化學反應
新型Cu+介導的Mg電池正極化學在高質量負載(49.1 mg/cm2)的情況下，可獲得高可逆面積容量(12.5mAh/cm2)。經預處理後200循環後的容量保持率可達80%。
doi：10.1002/anie.202002177
2. Adv. Funct. Mater.：功能碳限域鉍量子點作為鋰離子電池的高性能負極
通過碳熱還原（CTR）法構建了海綿狀鉍 / 碳複合多孔材料（標記為[email protected]）。當用於鋰存儲時，在100次循環後在0.2 A g-1下具有520 mAh g-1的卓越容量，在500次循環後在0.5 A g-1下具有380 mAh g-1的令人滿意的長循環穩定性。
doi：10.1002/adfm.202000756
3. Adv. Energ. Mater.：高效儲能鎂基電池的最新進展
對鎂離子電池的最新進展進行了系統的評論，包括基於插層的正極材料和基於轉化反應的化合物。全面闡明了微結構與其電化學性能之間的關係。尤其是討論了鎂金屬以外的負極材料。
doi：10.1002/aenm.201903591
4. Adv. Energ. Mater.：磁黃鐵礦電催化劑修飾分級多孔碳球作為鋰硫電池納米反應器的分子水平設計
Fe1-xS-NC納米反應器作為鋰硫電池的正極材料表現非常出色，在0.5 C下200個循環後表現出1070 mAh g-1的高初始容量，幾乎沒有容量損失。此外，所得鋰硫電池在8.14 mg cm-2的高硫負荷下也具有較高的速率和循環能力。
doi：10.1002/aenm.202000651
5. Adv. Energ. Mater.：具有穩定無縫界面和快速離子導電性的Ca-CeO2/LiTFSI/PEO複合電解質用於高倍率高壓全固態電池
所製備的電解質在60°C時具有1.3×10−4 S cm-1的高離子電導率，0.453的高鋰離子轉移數和高電壓穩定性。
doi：10.1002/aenm.202000049
6. Nature: 在鹵化物鈣鈦礦中的晶界處限制性能的納米級陷阱簇
通過將顯微鏡測量與掃描電子分析技術聯繫起來，發現這些陷阱團簇通常出現在不同晶體結構和不同成分致的界面上。此外，通過在光激發載流子捕獲過程中產生的時間分辨光電發射序列，揭示了空穴陷阱特性，其動力學受到空穴向局部陷阱團簇的擴散的限制。
doi：10.1038/s41586-020-2184-1
7. Nat. Energy：六結III-V太陽能電池在143個標準太陽光下轉換效率為47.1％
在143個標準太陽光下使用直接光譜下的整體六結倒置變質結構，太陽能轉換效率為47.1％。當調整到全局頻譜時，此結構的變化實現了1個標準太陽光下的39.2％的效率。
都i：10.1038/s41560-020-0598-5
8. Adv. Mater.：配體調製的過量PbI2納米片實現高效穩定的鈣鈦礦太陽能電池
與控制裝置相比，調製裝置的功率轉換效率從20％增加到22％。此外，得益於過量PbI2的垂直分布和表面配體的疏水性，調製後的器件表現出更長的穩定性，在最大功率點跟蹤測量條件下連續照射360h後，仍保持其初始效率的72％。
doi：10.1002/adma.202000865
9. Joule：低帶隙聚合物受體的分子質量控制高性能全聚合物太陽能電池
最終的器件顯示出令人印象深刻的13.44％的PCE，這是所有PSC的最高價值之一。通過這項研究，我們指出了聚合物主鏈和分子質量在進一步改善全PSC中光伏性能方面的真正潛力。
doi：10.1016/j.joule.2020.03.019
10. Adv. Energ. Mater.：用於界面工程的氯化富勒烯二聚體，用於穩定平面鈣鈦礦型太陽能電池，效率達22.3％
非封裝的平面器件可提供22.3％的最大功率轉換效率，而沒有任何滯後現象，而在環境存儲1000小時後仍可保持98％以上的初始效率，並顯示出T80使用壽命的提高。
doi：10.1002/aenm.202000615
11. Angew. Chem. Int. Ed.: 三明治狀催化劑-碳-催化劑三層結構作為高穩定性鋰硫電池的緊湊二維宿主
吸附/催化平面的最大暴露使[email protected]電極具有出色的循環穩定性（在1000圈循環中，每1 圈循環時容量衰減率小至0.033％）和高倍率性能（4.0 C時為515 mAh/g） ），即使在高S負載（75.7 wt％）和低宿主表面積（97 m2/g）下也是如此。在將S含量提高到3.4 mg/cm2之後，這種三層質地的高電導率不會損害容量保持率（500次循環後為604 mAh / g）。
doi：10.1002/anie.202004048
12. Angew. Chem. Int. Ed.: 鉀離子電池用天然石墨中高倍率K+溶劑共插層的研究
揭示了天然石墨在充電/放電過程中的級數演變。經過全面研究的K+-溶劑共嵌入機制以及K+-溶劑共嵌入的條件為高性能高性能鉀離子電池天然石墨負極材料的設計提供了重要見解。
doi：10.1002/anie.202001966
13. Angew. Chem. Int. Ed.: 從中溫轉化化學構建空氣穩定可調鋰沉積石榴石界面
改性界面對Li+表面擴散顯示出高電子隧穿勢壘和低能壘，因此它可以在1.4 mA cm-2的高臨界電流密度下進行無枝晶產生的Li鍍/剝離。此外，改進的界面對空氣暴露表現出高的化學穩定性，這防止了污染物的再生並且保持了1.1mA cm-2的高臨界電流密度。
doi：10.1002/anie.202003177
14. Angew. Chem. Int. Ed.: 鋰電池正極紫晶的儲能機理及結構演變
原位實驗技術和理論計算表明，碘化乙基紫羅蘭鹼（EVI2）和二氯乙基紫羅蘭酸二乙酯（EV（ClO4）2））在氧化還原過程中表現出關於分子/晶體結構的高度可逆的演化，具有出色的循環穩定性（200次循環後容量保持率> 96％），這項工作為了解電荷存儲機制和結構結構提供了全新的見解。鋰電池陰極的紫晶的旋轉速度。
doi：10.1002/anie.202002773
15. Adv. Energ. Mater.: 揭示硬碳中鋰、鈉和鉀的嵌入機理
為了深入了解離子存儲機理，將包括各種異位技術，恆流恆壓方法和擴散率測量在內的實驗觀察與使用密度獲得的離子插入過程中碳結構和插入電壓變化的理論估計相關聯。
doi：10.1002/aenm.202000283
16. Angew. Chem. Int. Ed.: 定向電場的銳鈦礦型TiO2納米金字塔陣列實現的高效鈣鈦礦太陽能電池
銳鈦礦型TiO2納米金字塔陣列-PSC提供了約22.5%的最高功率轉換效率，這是迄今為止報道的由1D ETM組成的PSC的最高功率轉換效率。這項工作表明，合理設計一維ETMs可以實現與典型的介觀和平面PSCs同樣性能的PSCs。
doi：10.1002/anie.201915928
17. ACS Energy Lett.：水性鋅基可充電電池的現狀
介紹了水性鋅基可充電電池的基本原理和最新進展，作為當前研究方向的資料庫，並展望了今後的研究方向。
doi：10.1021/acsenergylett.0c00502
18. Adv. Funct. Mater.：穩定鋰金屬陽極混合鋰離子導電Li2S/Li2Se保護層
Li2S/Li2Se保護的Li金屬（稱為[email protected]）在900小時內表現出穩定的無枝晶循環行為，在1.5 mA cm-2的對稱電池中具有3 mAh cm-2的高鋰剝離/鍍容量。
doi：10.1002/adfm.202001607
19. Adv. Energ. Mater.：高性能Li-Se和Na-Se電池MXene複合隔膜的界面工程
首次用CCNT/MXene/PP隔膜進行了原位滲透實驗，直觀地研究了聚烯醚的行為，揭示了其抑制穿梭效應和對Li陽極的保護作用。
doi：10.1002/aenm.202000446
20. Adv. Energ. Mater.：揭示貧電解質鋰硫電池中高給體數陰離子的雙重功能
NO3-陰離子基於其高給電子能力提高硫物種的溶解度，實現1200 mAh g-1以上的高硫利用率。此外，陰離子通過調節鋰離子（Li+）的溶劑化鞘層抑制鋰金屬上的電解質分解，提高貧電解質電池的循環性能。
doi：10.1002/aenm.202000493
21. Adv. Energ. Mater.：隧道型Na0.44MnO2陰極中鈉的儲存機理及保證其持久運行的途徑
結合電化學表徵、粉末X射線衍射數據結構測定、三維鍵價差圖和鈉擴散勢壘能計算，揭示了Na0.44MnO2複雜的鈉插層機理。在碳酸烷基酯溶劑和NaClO4的電解質溶液中加入0.01m NaI，大大提高了循環效率，600次循環後容量保持率由86%提高到96%。
doi：10.1002/aenm.202000564
參考研之成理，若有不妥，請聯繫！