Advanced Energy Materials:“破”“铋”重生,“氨”然而来——原位破碎的铋金属纳米颗粒用于电催化氮还原合成氨

澳大利亚阿德莱德大学乔世璋教授课题组利用铋金属有机框架原位还原得到破碎的密堆积铋金属(Bi0)纳米颗粒,在中性和酸性电解液中均表现出优异的氮还原性能。原位拉曼证明了铋的还原和Bi0的催化活性,而在线微分电化学质谱揭示了以N2H2为中间产物的新机理。这项工作强调了原位表征在电催化剂理解和设计中的重要性。

Advanced Energy Materials:异相催化中单原子催化剂的结构调控与载体耦合效应

中科大宋礼课题组综述了单原子催化剂在异相催化中局域结构调控和载体耦合效应相关的研究进展,内容主要涉及了金属锚定位点的精准调控、催化活性位点的鉴别等。同时,重点讨论了原位表征技术在追踪单原子催化剂于真实条件下的动态结构演变研究,并展望了在催化机理认识和活性位理性设计研究中的挑战与未来趋势。

Advanced Functional Materials:利用多尺度原位技术揭示钴酸锂在锂-氧电池中产生催化自增强效应的内在机制

中国科学院大学材料科学与光电技术学院刘向峰教授课题组及其合作者报道了LiCoO2作为锂-氧电池的电催化剂会发生催化自增强效果,并通过中子衍射、原位X射线吸收谱等深入揭示了催化自增强机理。钴酸锂作为锂-空气电池催化剂时,充放电过程中可以自我调节Co-O八面体对称性来实现催化自增强。

Advanced Energy Materials: 原位揭示Li6PS5Cl基全固态锂电池界面的演变过程

浙江工业大学材料学院张文魁课题组对NCM811/Li6PS5Cl/Li全固态锂电池界面进行原位和非原位的表征,揭示了循环过程中界面处空间电荷层与电解质结构的演变。

Advanced Materials: 层状结构是导致块体NiFe氢氧化物在碱性析氧反应中不稳定的罪魁祸首

新加坡南洋理工大学化学与生物医学工程学院刘彬课题组发现NiFe层状氢氧化物的层间位点会贡献析氧反应活性。在碱性析氧反应过程中,由于氢氧根离子在层间扩散速率慢,导致在层间形成局部酸性环境,从而腐蚀催化剂,导致块体NiFe氢氧化物在碱性析氧反应中不稳定。

Small Methods:开发高稳定锂硫电池中的原位表征技术

澳洲昆士兰大学的研究人员基于锂硫电池相关原位表征技术进行了总结和分析。他们主要基于原位透射电子显微镜、同步辐射、原位小角散射、原位X射线衍射、原位拉曼光谱、原位中子散射、原位核磁等几种主要的表征手段在锂硫电池正极液相和固相以及锂硫电池负极固态电解质层和枝晶生长等方面的应用进行了评述。这些方法在不同的时间尺度和空间尺度下为我们提供了物质转化与迁移的准确信息,具有重要的意义。例如,对充放电过程中锂硫电池的电极进行连续的光谱学表征,可通过X射线衍射和拉曼光谱的连续变动,分析不同充放电状态中各物质的转化与状态,获得锂硫电池性能的突破点。该文章总结的方法对于锂硫电池的相关研究具有很大的参考价值。

基于原位电子显微技术的二维材料表征和操控研究进展

华东师范大学吴幸课题组在Small最新综述里系统分析了原位透射电子显微学表征和操控二维材料的特点与优势,并介绍了近期本领域取得的新进展。