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核-壳纳米结构：高性能锂/钠离子电池负极材料: nanomicrolett 2019-4-17 13:35; 【引言】锂离子电池（LIBs）和钠离子电池（SIBs）是应用和研究最广泛的储能系统。通过对电极材料的结构和成分的优化与调控是提高LIBs和SIBs电化学性能最重要的途径之一。核–壳（Yolk-shell）纳米结构具有特殊的缓冲空间，大表面积和短扩散距离等特点，可有效避免负极材料的体积膨胀和团聚问题，因此在增强储锂或储钠性能方面具有很好的应用前景。本文亮点 1 总结了近年来核–壳（Yolk-shell，Y-S）纳米结构负极材料的开发，及其在增强LIBs和SIBs电化学性能方面的作用。 2 总结了形状和组分可控的各种新颖球状、多面体结构、棒状Y-S纳米结构的开发研究进展。 3 详细讨论了这些新颖Y-S纳米结构对LIBs和SIBs电化学性能的强化作用。内容简介电子科技大学王志明教授等人总结了结构和成分可控的各种新型球形、多面体形、棒状Y-S结构的研究进展。详细讨论了基于这些新颖Y-S结构的负极材料在提高LIBs和SIBs电化学性能方面的应用和强化机制，并展望了今后的研究方向。图文导读 1 核-壳纳米结构的开发中空核-壳（YS）结构在药物递送，传感器，催化剂，LIBs和SIBs方面的应用引起了广泛关注。与紧密接触的核/壳结构不同，典型的球形YS结构类似于青蛙内部的空洞结构，为核提供可移动空间。在用作 LIBs和SIBs负极材料时，YS结构材料由于其特殊的缓冲空间，大表面积和扩散距离短等许多优点而具有改善电化学性能的特性。YS结构材料的空隙空间可以解决体积膨胀的问题并且避免在充电/放电过程中的团聚问题。 YS结构材料首次由Hyeon等人通过二氧化硅模板法合成。YS结构的初步研究集中在球形结构。随着不同合成方法的发展，如选择性蚀刻，自模板法，奥斯特瓦尔德熟化和柯肯德尔效应，可制备出各种类型的YS结构。 2 多面体形核-壳纳米结构 YS多面体可以分为五面体，六面体，八面体和十二面体。 Liu等人成功合成了Fe 3 O 4 @C 核壳纳米六面体。聚多巴胺（PDA）包裹了尺寸为530 nm的Fe 2 O 3 纳米立方体。煅烧后，由于奥斯特瓦尔德熟化效应，Fe 2 O 3 @PDA变为Fe 3 O 4 @C并在核和壳之间产生内部空隙空间。蚀刻后，空隙空间扩大。 3 核-壳纳米结构与LIBs电化学性能 Zhang等人成功合成了具有15-35nm可调壳的 Sn@C核壳结构纳米盒以调整空隙空间。紧贴在纳米盒C壳上的Sn球核提供了空隙空间和核壳之间的较大的接触面积。由于接触面积较大，自然接触可提供较高的电子和离子传输途径。足够的空隙空间可以满足体积膨胀。Liang等人设计了一种由纳米线组装的海胆状Bi 2 S 3 核壳结构。与典型的单一球形核壳结构相比，海胆状核壳结构具有更多的表面积和与壳相连的接触点，可以保证较高的离子运输。与此同时，海胆状核壳结构的分支则保证了在有限空间中的体积膨胀。作者简介主要研究方向：化合物半导体纳米材料分子束外延生长和表征，光电原型器件设计和制备。课题组主页： http://icam.uestc.edu.cn/members/director/ 相关阅读 1 双模式成像和pH/近红外响应药物输送：新型金纳米棒@聚丙烯酸/磷酸钙核壳纳米结构 2 Cu@CuS核壳纳米结构：形貌调控及高效光催化性能 3 NML研究论文 | 高性能钠离子电池负极材料： rGO@FeS2复合材料 4 上海交通大学郭守武教授课题组：石墨烯和磷酸铁锂复合材料作为锂离子电池阳极材料的微型综述 5 无模板合成 Sb2S3空心微球：高性能锂电/钠电负极材料 6 NiFe2O4/膨胀石墨：一种高效储锂纳米复合材料电极 7 NML: 硅负极材料锂离子电池综述 8 NML独家报道：石墨烯磷酸铁锂复合材料制备锂离子电池阳极综述关于我们 Nano-Micro Letters 是上海交通大学主办的英文学术期刊，主要报道纳米/微米尺度相关的最新高水平科研成果与评论文章及快讯，在Springer开放获取（open-access）出版。可免费获取全文，目前免收版面费。; 4220 次阅读|0 个评论

“高颜值”可穿戴超级电容器：改性聚氨酯人造革电解质提高可穿戴性: nanomicrolett 2019-4-17 13:13; 【引言】可穿戴储能器件是可穿戴电子设备的关键组成部分。尽管一般用于可穿戴设备的超级电容器都设计成可编织线状结构，但由于聚电解质层的存在（厚度远大于100 μm）大大降低了舒适性和可穿戴性。本文亮点 1 将能量储存和皮革工业相结合，制备了一种可穿戴、易转移、能发荧光的人造革超级电容器，解决了传统超级电容器因存在电解质层的穿戴舒适性难题。 2 用无害的NaCl和离子功能团修饰了人造革主要成分聚氨酯，使其同时具有电解质层的作用。 3 这种具有荧光的人造革超级电容器可以方便地从任何基底转移，形成各种各样的图案，从而满足实际穿戴、时尚性、能量储存等各种需求。内容简介香港城市大学支春義教授等人受成熟人造革服装工业的启发，发明了一种基于聚氨酯人造革的超级电容器，皮革层内部的片状电极同时充当聚电解质。这种设计保留了超容器件覆盖下的织物的结构，解决了储能器件穿戴舒适性的难点问题。此外，相比传统的聚乙烯醇基酸电解质，通过使用NaCl对天然荧光聚氨酯皮革进行改性，避免了对人体的伤害。该研究提出了可穿戴超级电容器的革命性结构设计，荧光皮革超级电容器可以转移到任意基底上形成任意图案，从而满足高舒适性、高颜值、高储能等多功能需求。图文导读 1 聚氨酯（PU）人造革聚电解质的改性和理化性能聚氨酯（PU）人造革作为天然皮革的理想替代品，已经在服装行业得到了实质性的应用。水性聚氨酯（wPU）逐渐取代有机溶剂型，成为工业发展的重要方向。PU链可以很好地分散在水中，当离子基团如羧基被接到PU链上时，形成离子型水性聚氨酯（iwPU）。在wPU单体的预聚合过程中，加入含羧基的扩链剂，经聚合后接到PU链上。其离子电导率由于离子的结合得到提高。为了显著提高离子浓度并显示各种颜色，加入无毒强电解质NaCl以及少量染料分子（10μM）来进一步修饰iwPU，即形成改性离子型水性聚氨酯（miwPU），可同时用作无害电解质和有色人造革。 2 超级电容器中改性离子型水性聚氨酯（ miwPU ）聚电解质的电化学性能循环稳定性测试表明，经过2500次循环后，超级电容器的电容保留率为80％，在所有循环期间库仑效率为100％，这比基于PPy的超级电容器报道的更好。对超级电容器进行一系列变形测试，如在0°，45°，90°，135°，180°折叠和扭曲。所有CV曲线在整个变形过程中几乎完全重叠，这表明PU凝胶具有良好的机械性能，可穿戴电子设备有良好的器件柔韧性。此外，通过在miwPU人造皮革超级电容器上喷洒防水喷雾剂，CV曲线在水溅射前后几乎相同，表明该设备具有良好的防水性能。 3 穿戴荧光改性离子型水性聚氨酯（ miwPU ）人造革超级电容器袖 miwPU人造皮革超级电容器可以显示丰富的图案。任何图案都可以从带图案的基底上轻松转印到皮革上。所有带图案皮革的荧光效果都表现出略微的差异性，这可能是由于在miwPU中使用不同染料而导致其颜色差异所致。但是，其电化学性能不受图案或颜色的影响。作者简介中科院物理所博士，日本国立材料研究所NIMS博士后研究员、ICYS研究员和高级研究员。主要研究方向：1. 柔性可穿戴储能器件；2. 高热导率、多功能聚合物复合材料和BN纳米结构。主页链接： https://cyfeeling.wixsite.com/mysite 关于我们 Nano-Micro Letters 是上海交通大学主办的英文学术期刊，主要报道纳米/微米尺度相关的最新高水平科研成果与评论文章及快讯，在Springer开放获取（open-access）出版。可免费获取全文，目前免收版面费。; 3784 次阅读|0 个评论

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