Small Structures:自支撑纳米结构作为新兴平台构筑高性能锂硫电池

南开大学牛志强研究员团队(共同通讯作者)联合天津理工大学材料科学与工程学院刘丽丽博士(共同通讯作者)全面综述了自支撑纳米结构在锂硫电池中的研究进展,包括硫正极、功能化隔膜和锂负极保护。简述了该结构的设计意义,并对其关键组成材料进行了详细讨论,最后总结了面临的挑战并对其发展应用进行了合理建议。

Small:Ag2S-CdS p-n 纳米异质结促进光催化醇类选择性氧化

南开大学化学学院先进能源材料化学教育部重点实验室谢微课题组通过种子生长法制备了Ag2S-CdS p-n纳米异质结,作为室温条件下醇类选择性氧化的光催化剂,以空气中的氧气为氧源,实现了一系列醇类底物的高效、高选择性氧化。研究表明优异的催化活性主要来源于p-n结促进的光生电荷分离和转移,光生电子和空穴同时参与了催化氧化过程。

Advanced Materials:锦上添花-稀土掺杂无机钙钛矿实现多模态发光

南开大学材料学院稀土中心杜亚平教授和香港理工大学应用生物与化学科技学系黄勃龙教授合作,通过稀土等多功能离子掺杂,对无铅单晶双钙钛矿材料的发光性质进行调控,成功在单一钙钛矿材料实现了X射线激发、紫外光激发和近红外激光激发的发光,在X射线检测和防伪方面具有巨大的应用前景。

Advanced Energy Materials:电子结构调控超薄富氮Co-Mo5N6异质结提升电催化析氢性能

过渡金属氮化物催化电解水产氢中兼具了高活性和长稳定性的优点,但是需要高温高压等苛刻的合成条件,同时其具有热力学上不稳定的特性。基于此,南开大学化学学院焦丽芳和合作者通过氨气气氛煅烧工艺制备了Co-Mo5N6超薄异质结材料,界面处电子重新分布,提高催化活性,优于商业Pt/C的性能。

Advanced Functional Materials:基于离子双向传输和超灵敏脉冲响应的MXene/电解质人工突触

南开大学光电子薄膜器件与技术研究所徐文涛教授课题组应用电池结构设计脉冲响应灵敏的固态电解质/MXene人工突触,以阴阳离子在MXene表面吸脱附的双向扩散传输为基础,模仿了生物突触间隙的信息传递行为,并结合表征揭示了器件的离子掺杂机制。此外,该人工突触模拟了多项树突整合功能,展现了其并行处理前端信息的能力,表明其在人工离子感觉系统中有着潜在的应用前景。

Wiley人物专访—南开大学周震教授

Wiley人物专访—南开大学周震教授

Advanced Materials:有机铵盐辅助成膜策略助力高性能甲脒基准二维钙钛矿太阳能电池

南开大学刘永胜课题组发展了一种有机铵盐辅助的甲脒基准二维Ruddlesden–Popper钙钛矿晶体取向与薄膜生长技术,获得了高质量的钙钛矿薄膜,有效降低了钙钛矿薄膜的缺陷态密度,实现了低n值(n<6)准二维钙钛矿太阳能电池超过19%的光伏效率突破,并且钙钛矿薄膜和器件均表现出优异的环境稳定性和热稳定性。

Advanced Energy Materials:基于2-噻吩甲脒的高效二维RP钙钛矿太阳能电池

南开大学化学学院刘永胜课题组开发了新型脒基有机铵盐2-噻吩甲脒氢碘酸盐(ThFAI),同时发展了一种前驱体有机铵盐辅助晶体生长的策略制备了高效二维RP钙钛矿太阳能电池,取得了16.72%的能量转换效率,器件无明显回滞并展示出了较好的稳定性。

Advanced Science:利用重质和高催化活性的金属氧化物构筑锂-硫电池用高体积能量密度的硫正极

锂-硫电池的体积能量密度滞后于重量能量密度,将限制其在诸多领域的应用前景。为了构筑高效致密的硫电极,南开大学高学平课题组提出了“三高”原则,即硫复合材料的高硫含量、硫电极的高硫载量和载体材料的高密度,结合电极优良催化活性,可提升硫电极的体积能量密度,同时兼顾了电极的重量能量密度。

Advanced Energy Materials:具有稳定高效钠离子存储性能的异质结SnSe2/ZnSe@PDA纳米盒子

南开大学焦丽芳课题组针对钠离子电池中负极材料存在的反应动力学缓慢和体积膨胀等问题,设计出了一种纳米盒子材料。该材料通过异质结、中空结构和柔性高分子碳层包覆三个方面的协同作用,有效提升了电池性能和循环寿命。