Wiley电池与电子器件类封面文章选读(2020.9第二周)

本文总结了2020年9月第二周发表在Advanced系列和Small系列期刊上的部分关于电池与电子器件的封面文章,包括文章的内容精炼、封面解读、原文链接。欢迎阅读、参考!

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沙特阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)Sahika Inal教授及其同事评述了共轭高分子在生物电子领域的应用进展。共轭高分子自身的理化性质使其在多种生物电子器件中“大显身手”:电子和离子双重传导能力可被用于探测微弱的生物信号及传递带电生物活性分子;光电活性能通过光控刺激生物组织;与生物基团整合制备生物化学传感器并实现能量转化与存储。本进展报告基于近年来发表的论文具体讨论了以上各应用中共轭高分子结构与器件功能的关系,并展望了利用共轭高分子制备新一代生物传感器、致动器及其电源的可能策略。

【封面解读】图像主体为一团共轭高分子团模型,三个方位各有不同要素:左上方有光线,象征共轭高分子的光电活性;左下方有生物基团附着,并有DNA双链结构,代表共轭高分子的生物功能化;右下方有淡蓝色小颗粒(推测为离子及电子)填充,对应共轭高分子可同时传导电子和离子。

原文链接https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202001439

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德国乌尔姆亥姆赫兹研究所(Helmholtz Institute Ulm)Stefano Passerini教授、Guk-Tae Kim博士及其同事报道了一种提升锂金属电池富锂正极循环稳定性的室温离子液体电解液。该电解液的主要成分为双(三氟甲烷磺酰)亚胺锂与1-丁基-1-甲基吡咯烷鎓双(氟磺酰)亚胺。实验结果表明离子液体电解液能有效维持富锂无钴正极Li1.2Ni0.2Mn0.6O2的结构,达到优异的锂金属电池循环充放电稳定性(500次连续循环充放电后电容量和电压衰减分别为19%和3%)。

【封面解读】封面以马拉松赛跑类比了电池循环充放电稳定性。身着OCE(有机碳酸酯类电解液)的运动员跑过500圈后便体力不支。而穿着ILE(离子液体类电解液)的运动员能跑完2000圈。二者体力差异对应了相应电池的循环充放电稳定性高下。

原文链接https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/aenm.202001830 (open access)

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韩国忠北国立大学(Chungbuk National University)Jung Sang Cho教授、Sang Mun Jeong教授课题组与韩国清州大学(Cheongju University)Jae-Kwang Kim教授课题组联合研发出了一种可拉伸锂离子电池。电池负极为含SnO2纳米颗粒的介微孔碳纤维,正极为嵌有LiFePO4颗粒的碳纤维。含 LiPF6的聚(偏氟乙烯-六氟丙烯)(PVdF-HFP)作为固态电解质分隔两极。30%应变程度下电池电容量保持92%,达128.3 mAh/g,能量密度为423.4 Wh/kg(基于活性电极物质质量)。

【封面解读】画面主体为被拉伸的锂离子电池。背景为电极形貌。点亮的红灯表明电池在拉伸状态下可正常供电。

原文链接https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/advs.202001358 (open access)

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意大利米兰比可卡大学(Università degli Studi di Milano Bicocca)Riccardo Ruffo教授课题组探究了二维金属碳化物Ti3C2Tx的合成条件对形貌结构、化学性质和储钠性能的影响。在30 wt.% HF溶液刻蚀后并在300 °C下加热所得Ti3C2Tx电极电化学性能最优:30 mA/g和1500 mA/g电流密度下电容量分别为110 mAh/g及73 mAh/g。此外,利用5 wt.% HF溶液刻蚀24 h但不经后续热处理的Ti3C2Tx电极性能与最优性能接近。影响电化学性能的因素包括电极结晶水含量、结晶度、表面官能团种类、结构致密程度等。

【封面解读】封面集结了数个研究相关要素:左上方为前驱体Ti3AlC2晶体结构;位于其右下方的是Ti3C2Tx晶体结构;再往右下方是存储Na+的Ti3C2Tx电极;放大图显示了Na+(蓝球)镶嵌在Ti3C2Tx层间;最下方是钠离子电池结构;背景是Ti3C2Tx的扫描电子显微镜图像。

原文链接https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/smtd.202000314