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1.?一種耐用、自支撐的MXene –S柔性導電紙，適用于長循環鋰硫電池

鋰多硫化物(LiPSs)穿梭效應極大地限制了鋰硫電池的應用，因此開發容量高、壽命長的耐用、自支撐電極對于開發下一代先進的鋰硫電池至關重要。

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目前針對該問題的解決方案主要集中在設計具有極性、親硫、導電網絡的正極材料上，或者引入額外的附加疊層來抑制LiPSs穿梭，但這樣會導致制備過程復雜或者器件的機械強度降低。

都柏林圣三一學院及瑞士聯邦理工學院聯邦材料科學與技術研究所張傳芳團隊與南京工業大學楊建團隊研發了一種性能優良的Ti3C2Tx/S導電紙，該紙具有良好的導電性、機械強度和獨特的多硫化物吸附性能。

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循環測試之后在MXene表面原位形成了一層厚厚的硫酸鹽絡合物層，這個絡合層作為一層保護膜，有效抑制了LiPSs的穿梭，提高了硫的利用率?；?span style="font-size: 14px;">Ti3C2Tx/S導電紙的鋰硫電池顯示出高容量和超低容量衰減率（1500次循環后為0.014%），這是目前鋰硫電池報道出來的衰減最低值。

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作者還組裝了柔性可彎曲折疊的原型袋電池，和Ti3C2Tx/S紙//鋰箔和預鋰化鍺的全電池。初步結果表明，Ti3C2Tx/S導電紙對未來的柔性可穿戴電子器件具有廣闊的應用前景。

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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201901907

2.共價有機框架（COFs）: 通向設計結構和內置功能的化學方法

在過去的十年中，化學領域的進展展示了一種利用拓撲學圖式來設計有機聚合物的新方法。這種方法是通過共價鍵將有機單元連接形成有序拓撲結構，并產生新的聚合物形式，即共價有機框架。這是化學領域的一項突破，因為它為合成具有可預設計的初次和高次結構的聚合物提供了一個分子平臺，而這卻是傳統的設計方法無法實現的。這個領域的發展展現了與傳統聚合物不同的本真特點。

新加坡國立大學江東林團隊從化學結構設計原理、合成策略和控制方法等方面綜述了化學結構設計的重要基礎和主要進展。

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通過揭示功能表達中所涉及的各種相互作用和機制，作者詳細地調查了基于結構的內置功能。作者還從學，物理、材料和應用的角度提出了該領域的未來發展方向及所需要解決的關鍵基本問題。

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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201904291

3. 硫化物全固態鋰電池的研究進展和前景：與傳統液態鋰離子電池的一對一比較

由于鋰離子電池在惡劣環境下運行時，在電動汽車和移動設備的應用中存在安全問題，基于無機固體電解質的全固態鋰電池(ASSLBs)被認為是安全的下一代電池系統。目前人們在全固態鋰電池的各方面也都付出了大量努力，比如固態電解質以及活性物質等，使得電化學性能得到了一定的提升。在硫化物、聚合物、氧化物等多種固體電解質中，硫化物固體電解質因其鋰離子電導率高和機械性能好而被認為是最有希望商業化的產品。然而，由于對電池電極系統的認識不足，目前的硫化物ASSLBs與傳統LIBs在能量和功率密度上的差距仍然很大。

蔚山國家科學技術研究院的Jaephil Cho團隊介紹了ASSLBs在硫化物固體電解質、活性材料、電極工程等方面的代表性進展，重點對比了其與LIBs電化學性能的發展現狀。

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通過簡單的實驗演示，提出了對硫化物固體電解質和活性物質的要求，為實現高能量密度硫化物ASSLBs提供了一種合理的方法，并提出了開發具有商業可行性的硫化物ASSLBs的潛在研究方向。

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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201900376

4. 鋅空氣電池和水裂解的三功能電催化劑：新型石墨烯水凝膠/B‐摻雜石墨烯量子點復合材料

韓國蔚山大學的Won Mook Choi及Jin Suk Chung團隊開發了一種簡便易行的一步法合成新型全碳基復合材料的方法，該復合材料(GH‐BGQD)由錨定在石墨烯水凝膠上的摻硼石墨烯量子點組成。

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該復合材料具有獨特的三維結構——高孔隙率和大比表面積，能夠充分暴露豐富的催化活性位點，能夠實現電解質的有效傳質和離子擴散。

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GH‐BGQD復合材料對氧還原反應、析氧反應和析氫反應具有較好的三功能電催化活性，其長期穩定性和耐久性可與工業Pt/C和Ir/C催化劑相媲美。以GH‐BGQD為空氣電極的柔性固態鋅空氣電池，開路電壓為1.40 V, 100小時穩定放電電壓為1.23 V，比容量為687mAh g^?1，峰值功率密度為112 mW cm^?2。此外，在電解水反應中，以GH‐BGQD為電極材料時，電壓為1.61 V時，電流密度能達到10mA cm^{?– 2}，且在運行70小時期間具有顯著的穩定性。

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最后，將三功能的GH‐BGQD催化劑用于鋅空氣電池驅動的電解水電池中，為碳基多功能電催化劑在電化學能源裝置中的應用提供一種新的策略。

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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.201900945

5.?液態聚二甲基硅氧烷接枝，為高可逆性鋰金屬電池提供無枝晶鋰鍍層

鋰金屬由于其無與倫比的理論比容量和極低的氧化還原電勢，被認為是最有希望推動下一代儲能設備發展的正極材料。然而，鋰金屬電池(LMBs)的安全問題和不受控制的鋰枝晶生長所導致的循環性能差，仍然限制了鋰金屬電池的廣泛應用。

中國科學院大學材料科學與光電子工程中心及硅酸鹽研究所的李馳麟團隊提出了以-OCH₃基團為端基的液體聚二甲基硅氧烷(PDMS)可接枝添加劑，這種材料可以增強抑制LMBs負極的鋰枝晶。

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這種接枝引發了共形混合固體電解質間相(SEI)的形成，其中LiF和Li-si-o基的基團比例增加，它們作為剛性屏障和離子導體，可使鋰離子均勻傳輸和Li均勻沉積。

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接枝保護的負極賦予Li / Li對稱電池長壽命–超過1800小時，在Li電鍍和剝離之間的電壓間隙（≈25mV）比裸陽極小得多。即使在高電流密度（3 mA cm^?2）或高容量密度（4 mAh cm^?2）的條件下，碳酸鹽電解質中Li/Cu非對稱電池的庫侖效率值也可以達到97%。在Li表面壓實和SEI穩定方面，液體PDMS添加劑表現出比固體硅氧烷添加劑更優的接枝能力。

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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201902220

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