锂硫电池具有能量密度高、成本低、环境污染少等优势,是过去十年里最引人关注的储能系统之一,被认为是极有前途的新型二次电池。近年来,随着电动汽车的飞速发展,对高性能、长寿命电池的研究提出了极高的要求,锂硫电池的天然优越性能够满足该要求,并且展示了广泛的应用前景。然而由于电池运行过程中仍然存在着电极-电解质界面化学难以控制的问题,如何提高电池的性能和寿命引起了研究人员的广泛关注。随着各种类型高效正、负极材料的提出,锂硫电池的未来具有很好的发展前景。文章综述和讨论了最近的研究成果,从正极异质结构催化剂、单原子催化剂和负极保护材料这3个方面全面总结了用于高活性锂硫电池的催化剂最新进展。其中:异质结构催化剂不仅可以将两种功能互补或相互增强的材料结合在一起,而且在界面处具有内部电场,可以增强锂电池中多硫化锂转化反应的动力学;单原子催化剂由于其在结构-活性关系和反应机理中的原子级适用性及具有原子精度的结构可调性为解决锂硫电池多硫化锂的穿梭等问题提供新的策略;负极材料不仅可以抑制多硫化锂的穿梭,而且可以稳定金属锂的表面。...
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随着柔性电子的迅猛发展,越来越多的新型智能可穿戴电子设备,逐渐改变人们的生活方式.同时,可穿戴器件小型化、柔性化、集成化、低功耗等需求不断提高,对柔性功能材料的要求越来越高,特别是亟需具有丰富功能特性的氧化物薄膜材料.近年来,随着薄膜生长与剥离技术的进步,自支撑单晶氧化物薄膜被开发出来.由于其脱离衬底束缚展现出优异柔性特征的同时,保持了丰富的磁、电、光、热、力等功能,在信息存储、智能传感、生物医疗、能源等领域具有广泛的应用前景.本文从自支撑氧化物薄膜的制备技术出发,展开介绍了基于铁电、压电、铁磁、金属-绝缘体转变等物理效应的晶体管存储器、能量收集、纳米发电机、应变传感器、储能器件及超导等方面的应用....
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丙烯是三大合成材料的基本原料之一,在国民经济中占有十分重要的地位,但其生产过程存在分离与纯化能耗较高的问题。将功能纳米填料引入聚合物基质制备的混合基质膜具有良好的渗透选择性,有望大幅降低丙烯分离与纯化所需的能耗,是膜分离领域的研究热点。本文综述了聚合物结构对丙烯/丙烷膜分离性能的影响规律,总结了混合基质膜丙烯/丙烷分离性能的重要影响因素。然后,分别从聚合物基质和MOFs填料入手,介绍了MOFs基丙烯/丙烷高效分离混合基质膜的研究现状,并从改善界面相容性、调控膜填料结构和调控膜基质结构三个方面,详细讨论了混合基质膜分离性能的优化方法。最后,针对混合基质膜丙烯/丙烷分离过程中存在的问题,对丙烯、丙烷分子在混合基质膜中传递机制进行了深入的分析,并对丙烯/丙烷分离混合基质膜的设计制备和应用研究进行了展望。...
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