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先进电池材料专辑——分级多孔碳纳米球正极助力高性能K-O2电池

由于基于单电子氧化还原反应，可充电钾-氧气（K-O2）电池在不使用电催化剂的条件下也具有超高的循环效率和能量密度，这是其他金属-空气电池无法比拟的。然而，K-O2电池尚处于发展初级阶段，目前的研究主要集中在保护钾负极和调控电解液方面。氧气正极作为电池重要组成部分之一，其基本特性对放电产物KO2的生长和分解有何影响尚不明确。最近，南开大学谢召军博士、周震教授团队与吉林大学魏英进教授团队合作将分级多孔碳纳米球（CNTS）正极应用于K-O2电池，发现氧气正极的孔道结构对KO2的形貌有较大影响。由于同时拥有大孔和介孔，碳纳米管形成的微球在放电过程中不容易被放电产物KO2所钝化，从而提供了较多的活性位点供KO2连续成核生长，最终形成了膜状KO2。不同于常见立方状KO2，膜状KO2与电极接触更加紧密，具有较快的分解动力学。得益于此，该体系下的K-O2电池呈现出了更好的倍率性能、循环效率以及循环寿命。该工作表明氧气正极的结构与KO2形貌以及K-O2电池的电化学性能之间存在很强的构-效关系。

文章详情：Hierarchical Porous Carbon Nanotube Spheres for High-performance K-O2 Batteries
DOU Yaying, ZHANG Yantao, GUO Feng, SHEN Yanbin, CHEN Gang, WEI Yingjin*, XIE Zhaojun* and ZHOU Zhen*
Chem. Res. Chinese Universities, 2021, 37(2)
DOI: 10.1007/s40242-021-0423-0
https://t.cn/A6oTPTzy

#深学笃用天津行动# 【南开大学开发“太阳能人工肌肉发动机” 开辟太阳能高效利用新路径】晒晒太阳就能振动，光照不停、振动不止。南开大学刘遵峰教授、陈永胜教授与中国药科大学周湘副教授合作团队近日共同开发出一种基于多孔薄膜的自振荡“太阳能人工肌肉发动机”，可直接将太阳能转化为稳定、持续的机械能，给人类高效利用太阳能开辟了一条新路径。介绍该研究工作的论文发表于国际知名学术期刊《自然·通讯》上。https://t.cn/A6oj1ApZ