• 针对混合超级电容器性能提升的、经形态学优化设计的NiS2@gCN复合材料

  超级电容器正成为满足日益增长的高效能量存储需求的关键技术。基于镍的硫化物由于其独特的物理化学性质，在超级电容器应用中展现出巨大的潜力。在本研究中，开发了一种可控且高效的方法，通过水热工艺合成硫化镍（NiS2）空心微球。随后，这些微球通过机械研磨嵌入到石墨碳氮化物（gCN）导电基质中，形成NiS2@gCN复合材料。全面的结构、形态和光谱分析证实了NiS2与gCN之间的协同作用。通过恒电流充放电、循环伏安法和电化学阻抗谱等电化学测试，该复合材料表现出类似电池的混合超级电容器特性。NiS2@gCN电极的比容量高达514 C/g，优于纯NiS2（370 C/g）和gCN（162 C/g）。此外，该材料

  来源：ACS Applied Energy Materials

  时间：2025-10-28

• 通过钒替代提高Cu2P2O7中氧化物离子导电性两个数量级：迈向固体氧化物燃料电池（SOFC）电解质的途径

  在追求绿色能源的过程中，固体氧化物燃料电池（SOFC）因能够实现化学能到电能的转换而受到了广泛关注。具有高氧离子导电性的电解质材料对于SOFC的高效运行至关重要。然而，自然界中具有较高氧离子导电性的材料较为罕见。通过选择性化学取代是一种有效提高现有材料离子导电性的方法。在本文中，我们研究了通过钒取代来增强Cu2P2–xVxO7的离子导电性。利用阻抗谱和中子衍射技术分别测定了Cu2P2–xVxO7（x = 0, 0.4, 0.6, 0.8, 1）的电导率（直流（dc）和交流（ac）导电性、扩散率、跃迁率、电模量以及介电性质和晶体结构特性。X射线光电子能谱（XPS）分析证实了Cu2+、P5+和V5

  来源：ACS Applied Energy Materials

  时间：2025-10-28

• 银-氧化锰莫特-肖特基催化剂在增强型铝空气电池中实现氧气还原和碘酸钾还原的双重功能

  铝-空气（Al-air）电池具有出色的理论能量密度，并且利用了丰富的铝资源，但其发展主要受到阴极上氧还原反应（ORR）动力学缓慢的限制。传统方法致力于开发具有高催化活性和优异稳定性的非铂催化剂，但这些方法对性能的提升效果有限。为了解决这个问题，我们提出了一种策略，通过引入与ORR相关的额外还原反应来改善Al-air电池中阴极的动力学性能。这些额外反应在放电过程中提供了更多的电子，从而突破了阴极上ORR的活性限制。本研究设计并制备了一种基于碳载体的银-一氧化锰复合催化剂（记为Ag-MnO/NC），该催化剂具有Mott-Schottky异质界面，可用于双功能催化反应。这种工程化的界面不仅提升了OR

  来源：ACS Applied Energy Materials

  时间：2025-10-28

• 用于高性能锌阳极的MXene导电添加剂

  在水系锌离子电池（AZIBs）运行过程中，电极材料的稳定性是影响电池性能的关键因素之一。锌枝晶的生长不仅会破坏电池的内部结构，还可能引发短路等安全问题。在本研究中，选用MXene作为电解质添加剂，在阳极表面形成一层MXene缓冲层，以调控Zn2+的均匀沉积，从而保护锌阳极的稳定性。MXene缓冲层不仅有效隔离了电解质与锌阳极，防止腐蚀反应的发生，还促进了Zn2+均匀沉积层的形成。使用含MXene的电解质组装的对称电池在5 mA cm–2的电流密度下可稳定循环近1000小时；即使在1 A g–1的电流密度下循环500次后，该电池的比容量仍能达到201.19 mA h g–1，这是使用ZnSO4作

  来源：ACS Applied Energy Materials

  时间：2025-10-28

• X射线光电子能谱在电池研究中的优势与局限性：以锂双(三氟甲烷)磺酰亚胺（LiTFSI）为例

  X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) 是一种用于材料表面分析的高灵敏度技术，因其能够提供元素组成、化学状态以及电子结构信息，广泛应用于电池研究领域。该技术的表面敏感性使其成为研究电池电极材料、电解液和固态电解质界面（SEI）等关键界面现象的重要工具。然而，XPS在实际应用中也面临一些挑战，特别是在分析含有液态电解质的非水电池系统时，其高真空条件、X射线照射和电荷中和等实验参数可能对样品的原始状态产生影响，从而影响实验结果的准确性。因此，深入研究XPS实验条件对电池材料稳定性的影响，对于确保实验数据的可靠性具有重要意义。LiTFSI（Lithium bis

  来源：ACS Applied Energy Materials

  时间：2025-10-28

• 经过缺陷工程处理的La1.7Ti2O7−δ纳米纤维作为锂离子电池的高倍率、高稳定性负极材料

  层状钙钛矿因其在中储能领域的应用而最近受到了广泛关注。通过调控层状钙钛矿中的缺陷（如空位和掺杂），可以改善其电化学应用中的离子导电性和稳定性。本研究探讨了层状钙钛矿型La2Ti2O7纳米纤维（NFs）作为锂离子电池负极的潜在应用。研究重点关注了缺陷工程和水胶体粘合剂对锂存储性能的影响。X射线衍射（XRD）和Rietveld精修分析证实，经过缺陷工程处理的La1.7Ti2O7–δ纳米纤维以及无缺陷的La2Ti2O7纳米纤维均结晶为单斜P21结构。拉曼光谱显示，有缺陷的La1.7Ti2O7–δ纳米纤维中存在镧和氧位点的空位，导致晶格畸变。通过形态分析发现，La1.7Ti2O7–δ纳米纤维具有延长的

  来源：ACS Applied Engineering Materials

  时间：2025-10-28

• 通过氧化石墨烯片层和碳纳米管的自组装制备的聚合物电解质辅助混合纳米结构

  在材料科学中，实现对刚性各向异性低维纳米材料层次结构的精确控制仍然是一个关键挑战。我们研究了基于溶液的自组装方法，制备了由二维（2D）氧化石墨烯（GO）片层和一维（1D）碳纳米管（CNTs）组成的混合纳米结构，并通过非共价吸附阳离子PDDA和阴离子PSS聚电解质（PELs）对这些纳米结构进行了功能化处理，分别得到了m-GO和m-CNTs。这些自组装的m-GO/m-CNTs混合物展现出可调的微观结构，具有双层层次结构：GO片层之间由CNTs作为间隔层隔开，同时CNTs在层间通道中呈横向排列。实验表征通过动态光散射（DLS）和ζ电位测量证实了这些混合物的胶体稳定性；而横截面扫描电子显微镜（SEM）

  来源：ACS Applied Nano Materials

  时间：2025-10-28

• 密度泛函理论研究银（Ag）和铜（Cu）纳米团簇对氢气演化催化作用的影响：尺寸与掺杂效应

  将非贵金属转化为高效的氢演化反应（HER）催化剂既面临基础性的挑战，也具有重要的技术意义。金属纳米簇（MNCs）由于其量子尺寸效应和低配位环境，在实现这一目标方面展现出巨大潜力。在本研究中，我们利用第一性原理密度泛函理论（DFT）全面探讨了银（Ag）和铜（Cu）纳米簇的尺寸和掺杂效应。研究结果表明，氢在Cu和Ag纳米簇上的吸附自由能相较于它们在体材料表面的吸附自由能有所提高，从而显著提升了HER性能。具体而言，对于Cu纳米簇，Cu55在空位处的氢吸附自由能（ΔGH）仅为−0.03 eV，表现出最佳的HER性能；而在Ag纳米簇中，Ag13在桥位处的ΔGH为−0.08 eV，同样具有最佳性能。加入

  来源：ACS Applied Nano Materials

  时间：2025-10-28

• 用于高性能光电探测器的PbSe/CsPbBr3纳米片异质结构的选择性外延生长

  钙钛矿异质结构由于在光电器件中的广泛应用而受到了广泛关注。然而，由于离子扩散距离较长以及钙钛矿材料本身的不稳定性，高质量异质结构的合成仍然具有挑战性。在本研究中，我们通过精确控制的两步气相外延工艺成功制备了高质量的垂直和横向PbSe/CsPbBr3纳米片异质结构。与现有的PbSe/钙钛矿体系相比，该研究不仅通过精确的温度控制实现了垂直和横向异质结构的选择性制备，还获得了具有高晶体质量的清晰异质界面。此外，我们揭示了热梯度和模板厚度在调控生长动力学中的关键作用，为外延过程提供了新的机制见解。光致发光和时间分辨光致发光光谱实验证实了这些异质结构内部有效的载流子传输。由横向PbSe/CsPbBr3核

  来源：ACS Applied Nano Materials

  时间：2025-10-28

• 由芳纶纳米纤维薄膜制备的激光诱导石墨烯作为柔性应变传感器

  近年来，激光诱导石墨烯（LIG）因其众多优势而成为电子应用领域中一种有前景的材料。凯夫拉尔纺织织物也因其优异的机械性能而被开发为LIG的前驱材料。然而，凯夫拉尔织物在激光烧蚀过程中容易形成不连续的导电路径，这阻碍了诱导层导电性能的稳定性。为了解决这一挑战，本研究以凯夫拉尔为前驱材料制备了芳纶纳米纤维薄膜。通过在保持凯夫拉尔固有机械强度的同时采用高密度纤维结构，我们成功解决了烧蚀导致的不连续性问题，从而确保了导电层性能的稳定性。所制备的柔性应变传感器在小于5%的应变范围内表现出超过190的灵敏度系数，远高于许多传统传感器。其柔性的设计也提升了使用者的舒适度。进一步的验证表明，该传感器具有出色的耐

  来源：ACS Applied Nano Materials

  时间：2025-10-28

• 自修复聚氨酯涂料：结合负载单宁酸的卤化物纳米管，实现协同防腐蚀效果并提升机械性能

  长期金属保护可以通过智能释放腐蚀抑制剂来实现，这可以提高有机涂层的抗腐蚀性能。在本研究中，将坦尼克酸（TA）真空负载到卤氧化铁纳米管（HNTs）中，并通过原位聚合聚吡咯（PPy）对纳米管表面进行改性，制备出具有pH响应性的纳米填料（TA-PPy@HNTs）。这些纳米填料能够控制坦尼克酸的释放，在腐蚀部位形成保护性的Fe–TA复合物；同时，外层的聚吡咯层赋予材料光热响应性，促进二硫键交换反应并增强其自身的自修复能力。此外，引入聚二甲基硅氧烷（PDMS）段后，材料的疏水性得到提升，腐蚀离子的渗透也被延缓。经过优化的PTH-3涂层表现出优异的耐腐蚀性，在3.5%的NaCl溶液中90天后仍能保持超过1

  来源：ACS Applied Engineering Materials

  时间：2025-10-28

• 多端口喷涂法：离子交联膜的制备工艺

  离子交换膜的性能在很大程度上取决于其化学组成和制备方法。传统的离子交联方法（如浇铸或倾析）常常由于沉淀问题导致膜不均匀并存在缺陷（如孔洞）。此外，调节离子交联程度具有挑战性，因此相对于共价交联，这类方法的研究较少。在这项研究中，我们介绍了一种用于制备阴离子交换膜（AEMs）的离子交联方法。我们的方法是将季胺聚(N-甲基哌啶-co-terphenyl)（QAPPT）和Nafion溶液从不同端口喷射到超声雾化表面上，当这些溶液喷射到加热的铝箔基底上时会发生离子交联。这种方法能够制备出完整且均匀的膜，其性能得到提升，包括改善的膨胀度（SD）、吸水率（WU）和拉伸强度。值得注意的是，5% Nafion

  来源：ACS Applied Engineering Materials

  时间：2025-10-28

• 面向交通应用的SOFC高功率密度实现路径：基于模型的YSZ与GDC电解质架构评估

  Highlight高功率密度运行分析表明，GDC和YSZ电解质SOFC在10 cm通道长度的平面电池构型中，于5 bar加压条件下分别可实现1.5 W cm-2（氢气）和1.3 W cm-2（甲烷）的功率密度。然而，高功率密度会导致沿通道方向温度梯度超过12 °C cm-1，需通过高阴极冷却气流缓解热机械应力。GDC电解质在700 °C以上运行时因极化子泄漏加剧会导致法拉第效率下降，而YSZ电解质在高温下可避免此问题。Discussion: Implications of high power-density operation本研究结果表明，GDC和YSZ基SOFC均能实现高功率密度运行。图

  来源：ENERGY CONVERSION AND MANAGEMENT

  时间：2025-10-28

• 风电叶片回收的可持续性权衡：基于社会经济路径与气候政策的前瞻性评估

  随着全球能源转型进程加速，风电装机容量在1998至2023年间实现了近百倍的增长，但这场绿色能源革命也带来了新的环境挑战——数以万吨计的退役风机叶片正逐渐堆积成山。这些长达数十米的巨型构件主要由玻璃纤维增强复合材料(GFRP)构成，其坚固耐用的特性在服役期间是优点，但在退役后却成为循环经济的技术瓶颈。据统计，到2030年全球将积累35万吨风机叶片废物，到2050年这一数字将飙升至4300万吨，相当于每台退役风机近85%的材料（如钢材）可被回收利用，但叶片却因缺乏成熟回收技术而面临被填埋的命运。这一严峻问题催生了学界对风机叶片末端处理方案的深度探索。以往研究多聚焦于机械粉碎、水泥窑协同处理等传统

  来源：ENERGY CONVERSION AND MANAGEMENT

  时间：2025-10-28

• 综述：重子激发态：实验与理论回顾

  重子激发态的研究历程与实验进展重子激发态的研究始于20世纪50年代，费米利用π介子束流在氢靶上的散射实验首次观测到Δ(1232)共振态的信号。随后的几十年里，世界各地实验室（如ELSA、JLab、MAMI、Spring-8等）通过光生和电生反应积累了海量数据，特别是对单π介子产生过程的测量为研究重子激发态提供了关键信息。实验方法学的发展现代重子谱学研究主要依赖于部分波分析（PWA）技术，其中几个主要分析组做出了突出贡献：•KH（Karlsruhe-Helsinki）组利用色散关系克服了实验信息不完整带来的歧义•CMB（Carnegie-Mellon-Berkeley）组采用Regge行为和Bo

  来源：PROGRESS IN PARTICLE AND NUCLEAR PHYSICS

  时间：2025-10-28

• 综述：驱动清洁可持续能源系统的合成气燃烧：从基础到应用

  引言全球能源需求的持续增长和化石燃料对环境的影响加速了对可持续清洁能源技术的探索。尽管太阳能、风能和潮汐能等可再生能源前景广阔，但其固有的间歇性需要高效的能源转换和存储解决方案。电化学技术，包括锂离子电池、超级电容器和燃料电池，已成为弥补这一差距的可靠选择。其中，燃料电池具有高效率、环境友好和操作灵活等显著优势。根据电解质和操作条件的不同，已开发出多种类型的燃料电池，其中质子交换膜燃料电池（PEMFC）受到特别关注。其快速启停能力、紧凑的设计以及对交通运输和便携式设备的适用性，使PEMFC成为最有前途的清洁能源转换技术之一。PEMFC的基本结构和工作原理如图1所示。氢气和氧气进入电池，分别在阳

  来源：RENEWABLE & SUSTAINABLE ENERGY REVIEWS

  时间：2025-10-28

• 杂原子掺杂碳氮化物（C3N4）光催化产过氧化氢（H2O2）的性能增强与机理研究

  亮点•杂原子掺杂（B, O, P, S）有效调控了C3N4的形貌、电子结构和光学性质。•所有掺杂催化剂均显著提升了H2O2产率，其中S掺杂C3N4表现最佳，产率高达3022.1 µmol h−1 g−1，表观量子产率（AQY）为8.1%。•性能提升归因于改善的电荷分离、优化的选择性以及促进的2e-氧还原反应（ORR）途径。•单线态氧和空穴在活性氧（ROS）动力学中起主导作用。•S掺杂C3N4催化剂表现出优异的稳定性，五次循环后效率仍保持在95%以上。催化剂表征通过扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）分析了C3N4及其杂原子掺杂催化剂的形貌，揭示了B、O、P和S掺杂引起的显著形态变

  来源：Nano Energy

  时间：2025-10-28

• 基于碳氮化物与IIIA族元素设计新型二维半导体材料XB9C4N6及其光电性能研究

  在材料科学的前沿领域，二维材料因其独特的物理和化学性质而备受关注。其中，具有sp2杂化（即原子通过sp2轨道杂化形成平面结构）的二维材料，如石墨烯、六方氮化硼（h-BN）和石墨相氮化碳（g-C3N4），展现出高载流子迁移率、优异稳定性和大比表面积等优点，在柔性电子、传感器和光电器件中具有广阔应用前景。然而，当前的研究主要集中在由硼（B）、碳（C）、氮（N）等轻质p区元素构成的材料上。当试图将更重的IIIA族金属元素（如铝Al、镓Ga、铟In、铊Tl）引入到sp2杂化的二维骨架中时，面临着巨大的挑战。这主要是由于重元素的π键合能力较弱，且原子半径较大导致空间位阻效应增强，难以形成稳定的平面结构。

  来源：Nano Energy

  时间：2025-10-28

• 氢能-天然气混合燃料对固定式发电V2O5-WO3/TiO2催化剂选择性催化还原NOx的影响研究

  章节亮点实验装置一套用于进行一系列氨选择性催化还原（NH3-SCR）实验的实验室规模石英填充床反应器（如图1所示），在模拟各种固定式发电应用的烟气环境中运行。进入反应器的进料流包括烟气成分，如CO2、H2O、N2和O2，以及SO2和NO，还有用于SCR反应的NH3。气体流速由Brooks质量流量控制器调节，水蒸气通过往复泵（LC-10 AD，岛津公司）提供...烟气含量在NH3-SCR实验中测试了各种模拟烟气混合物，以代表燃料混合物中广泛的氢含量。虽然烟气中的CO2含量随着氢气的增加而减少，但水蒸气浓度增加了。在接近化学计量比的当量比下，随着氢气的加入，水含量的增加比在更稀的当量比下更大，因为

  来源：International Journal of Hydrogen Energy

  时间：2025-10-28

• 生物质基石墨电极在电解水制氢中的开发与性能优化研究

  随着全球能源转型进程的加速，氢能作为清洁高效的二次能源载体备受关注。然而，当前全球95%以上的氢气仍通过化石燃料重整制得，这一过程伴随着大量二氧化碳排放。电解水制氢技术虽然环保，却面临电极材料依赖贵金属、生产成本高昂的瓶颈。以铂为代表的传统催化剂价格昂贵，且资源稀缺，严重制约了绿色氢能的大规模推广应用。在这一背景下，开发低成本、可持续的新型电极材料成为突破困局的关键。近日发表于《International Journal of Hydrogen Energy》的一项研究提出了一种创新解决方案。加拿大安大略理工大学清洁能源研究实验室的A. Yagmur Goren和Ibrahim Dincer教

  来源：International Journal of Hydrogen Energy

  时间：2025-10-28

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