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随着“碳中和、碳达峰”绿色经济发展模式的提出，清洁可持续能源转换/存储器件及材料的开发日益受到重视。作为极具发展前景的新一代储能器件，水系锌-空气电池因其高能量密度、高安全性、低成本及环境友好等优点受到广泛关注。然而，由于空气正极缓慢的氧还原（ORR）和氧析出（OER）反应，可充电锌-空气电池的实际应用仍面临着巨大的挑战，迫切需要开发高性能的电极材料。
木质素基凝胶电极材料的组装及其电化学性能研究
木质素磺酸钠 石墨烯 凝胶 超级电容器
2021/6/10
本研究以木质素磺酸钠（LS）为功能分子，氧化石墨烯（GO）为模板，在80℃温和条件下通过一步水热法制备木质素/石墨烯复合水凝胶（LGH），并以此为自支撑的电极材料直接组装超级电容器，测试其电化学性能。通过扫描电子显微镜（SEM）、元素分析仪（EA）、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）等测试和表征了LGH的微观形貌和结构组成。通过循环伏安法（CV）、恒流充放电循环法（GC）和电化学阻抗谱（EIS）测...
基于木材的超级电容器电极材料的研究进展
木材 木质纤维素 多孔碳 超级电容器
2021/6/15
天然木材由于其结构优异、数量庞大、种类丰富、可生物降解等特性成为研究范围较广的一种生物质材料。利用木材特有的结构制备得到的一系列多孔材料具有密度低、比表面积高、耐高温和膨胀系数小等优异性能，并且这些结构还为掺杂异质原子、负载过渡金属氧化物、聚合物提供了有效空间。采用木基多孔碳和其他新型导电材料制备得到的复合电极，不仅增加了比表面积，电化学性能也更加优异，为储能装置的优化提供了新的思路。本文主要介绍...
对木质素基双电层超级电容器电极材料、赝电容电极材料的制备技术与机理展开了综述，并对木质素基超级电容器材料的发展方向进行了展望，旨在为木质素基超级电容器材料的后续研发工作提供参考。
近日，合肥工业大学材料科学与工程学院闫建教授与中科院强磁场科学中心王俊峰研究员课题组毛文平合作，研究Al3+掺杂二氧化锰的电化学循环稳定性，相关成果发表在ACS Appl. Mater. Interfaces杂志上。
空心复合结构材料因其自身独特的结构特点在诸如光、电、磁、催化、生物医学、能源存储与转换等众多领域中具有广阔的应用前景。通过对空腔壳层的组分、结构、表面特性的合理调控，可以实现对功能材料性能的设计，从而满足不同领域的特殊需求。对于锂离子电池电极材料的设计与应用优化而言，充分利用空腔结构在电解液浸润、锂离子传输、复合结构设计方面的优势，构筑具有空腔结构的微纳复合材料已经成为提高电极材料倍率性能、稳定性...
锂空气电池是一种以金属锂作为阳极、空气中的氧气作为阴极反应物的电池。在该电池体系中，空气电极可以源源不断地从周围环境中汲取氧气，理论能量密度高达11140Wh/kg，远远超出了当前锂离子电池的能量密度（<300Wh/kg），在电动汽车等领域展现出了巨大应用前景。然而，锂空气电池存在电化学反应过程复杂以及过电势大、寿命短等一系列问题。
随着全球能源危机日益严峻，作为清洁能源的太阳能电池成为解决世界能源危机的主要手段之一。非晶硅、CdTe、Cu(In/Ga)Se2等薄膜太阳能电池具有材料消耗少、效率高等优点，正逐渐取代块体硅电池成为光伏市场的主流产品。提高转换效率和降低成本成为推进薄膜太阳能电池大规模应用的关键问题。薄膜太阳能电池通常采用Au、Ag、Al、Cu、Mo等金属薄膜作为背电极，不仅会增加电池成本，且由于半导体和金属薄膜之...
近期，中国科学院上海硅酸盐研究所研究员黄富强带领的研究团队与北京大学、美国宾夕法尼亚大学的科研人员合作，合成了一种有序介孔少层碳的新型材料，其碳的sp2杂化程度高达98%，厚度少于5个原子层，是石墨烯广义家族中的一种新结构，具有优异的三维微观导电性能，经氮掺杂后具有优异的电化学储能特性。相关研究成果发表于《科学》（Science 2015, 350 (6267), 1508-1512）杂...
中国科学院物理研究所等室温钠离子电池隧道型氧化物电极材料研究获进展（图）
中国科学院物理研究所 离子电池 材料
2015/12/2
由于钠在地壳中储量丰富，且分布广泛；钠具有和锂相似的物理化学性质和储存机制，因此发展针对于大规模储能应用的室温钠离子电池技术具有重要的战略意义。目前所研究的电极材料主要有层状氧化物、隧道型氧化物、聚阴离子型化合物等。相对于氧化物，聚阴离子化合物合成步骤一般比较复杂，且需要碳包覆提高其电导率。而层状氧化物因吸水或与水-氧气/水-二氧化碳反应而存在稳定性问题，空气中不能长期存放；并且在电化学循环过程中...
锂离子电池因其优异的综合性能受到各国研究工作者和企业的广泛重视。在锂离子电池的发展进程中，电极材料己经成为制约锂离子电池大规模推广应用的瓶颈，随着各种（手机、数码相机、手提电脑等）中小型便携式电子产品以及电动自行车的推广普及，新一代电动汽车及混合动力汽车的商品化开发，对锂离子电池的能量密度及性能提出更高的要求，特别是传统的钴酸锂正极材料与碳系负极材料在比容量、比能量等方面已经不能满足下一代新型锂离...
中国科学院化学研究所在高性能锂离子电池电极材料研究方面取得系列进展（图）
高性能 锂离子电池 电极材料
2012/11/22
为了满足消费电子、电动汽车、储能电源等应用领域突飞猛进的发展，急需进一步提高锂离子电池的能量密度、功率密度、循环寿命和安全性。为此，高性能电极材料的开发是关键，也是研究热点和难点。
超级电容器用石墨烯电极材料研究取得新进展（图）
电容器 石墨烯 电极材料
2013/1/5
石墨烯具有优异的物理、化学以及机械性能而成为材料领域的研究热点之一，国内外研究人员围绕石墨烯的可控制备及其在化学储能器件中的应用开展了大量的研究工作。在中科院“百人计划”和国家自然科学基金项目支持下，中国科学院兰州化学物理研究所清洁能源化学与材料实验室低维材料与化学储能课题组围绕石墨烯在超级电容器中的应用开展了系列研究工作。
染料敏化太阳能电池 (dye-sensitized solar cell, DSSC) 以其低廉的价格、简单的封装工艺、材料的环境友好性、较高的光电转化效率等优点, 得到了学术界和工业界的广泛关注. 作为染料敏化太阳能电池的重要组成部分, 对电极(counter electrode, CE)材料的价格、性能以及制备方法, 直接关系到其将来的大规模应用. 本文简要介绍了染料敏化太阳能电池的工作原理以...