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在钙钛矿太阳能电池研究中，如何将铅元素替换为低毒的锡元素并保持优异的材料性能是科研人员一直试图攻克的难题。近期，上海科技大学物质科学与技术学院米启兮课题组开发出一种能显著增加锡基钙钛矿太阳能电池开路电压、进而提升其光电转换效率的方法，相关研究成果得到同行评审的一致好评，通过优先渠道在线发表于国际学术期刊《美国化学会能源快报》(ACS Energy Letters)。
电还原二氧化碳（CO2R）可以将可再生电能存储在化学能中，通过二氧化碳生产高值化学品。酸性CO2R电解被认为是提高CO2利用率的有效方法，但酸性条件下的析氢反应和催化剂腐蚀问题限制了这一技术的发展。南京大学现代工程与应用科学学院钟苗课题组在前期电还原二氧化碳稳定性研究（Nat. Commun. 2021）和分层电极结构构建（Angew. Chem. Int. Ed. 2023）的基础上，开发了具有...
南京大学现代工学院李朝升课题组实现高效稳定的可再生能源电解海水制氢（图）
可再生能源 电解 海水制氢
2024/4/7
利用可再生能源电解海水有望成为一种低成本生产绿氢的技术。但是，海水中高浓度的Cl?为电解海水制氢带来了挑战。其中一个挑战是析氧反应（OER）与Cl?氧化反应的竞争。另一个更为严峻的挑战是Cl?通过表面吸附引起的电催化剂腐蚀或失活。因此有必要开发具有抗Cl?腐蚀、对OER具有高选择性的电催化剂。
氢能是一种环保无污染和具备高能量密度的能源。基于无机半导体的光催化分解水过程是一种绿色环保的制氢工艺，可将太阳能转化并储存在氢气分子中。在光催化分解水反应中，半导体催化剂的光吸收、体相电荷分离和表面电荷注入被普遍认为是实现高效转换的三个关键因素。
不可再生的矿物燃料的枯竭是一个紧迫的问题，利用风能和太阳能等可再生能源对可持续发展至关重要。将能源储存系统与清洁能源收集系统相结合，对于平衡可再生能源的间歇性并将其纳入电网至关重要。水系氧化还原液流电池(ARFBs)是一种安全实用的电网级储能技术。尽管全钒液流电池因其高功率密度和长循环寿命已实现商业化，但其广泛应用受到钒的高成本的限制。为了解决这一问题，研究人员一直在开发稳定且廉价的基于水溶性有机...
近日，上海科技大学物质科学与技术学院陈刚课题组研发了弹性可压缩的还原氧化石墨烯海绵（rGO-S），构建了高效稳定的锂金属电池，相关成果发表于国际知名学术期刊Nano Letters。该研究揭示了镀锂产生的内应力对锂枝晶生长的影响，并通过构建弹性可压缩的基底释放镀锂内应力，实现了无枝晶的锂沉积。
高效可再生能源制氢是能源供应从“碳循环”到“氢循环”转变的核心技术之一。然而这一技术仍然面临能量转换效率低这一严峻挑战。能量之间的耦合增益效应是实现能量转换效率最大化的一种潜在途径，但仍需要探索能量耦合增益的物理机制和材料基础。对于电化学水氧化(OER)反应来说，电子是能量转换的载体，只有当体系内能量共同改变电子化学势时才能实现高效的能量耦合增益效应。对于电化学水分解反应来说，需要将电极极化到一个...
中国科学院化学研究所郭玉国课题组在锂电池硅基负极研究方面取得新进展（图）
郭玉国 锂离子电池 循环性能
2024/1/14
在实现碳达峰和碳中和目标的大背景下，开发高能量密度、长寿命的锂离子电池至关重要。相较于传统石墨负极，具有更高理论比容量的硅基材料被认为是极具前景的锂离子电池负极材料。然而，硅基负极在充放电时存在较大的体积变化，并伴随有材料结构粉化和电极/电解质间的界面副反应，限制了其循环寿命。因此，优化硅基材料的结构并开发与之匹配的电解质，对于进一步提升硅基负极材料的循环性能具有重要意义。
金属碳笼(Met-Cars)是继C60之后的又一“明星团簇”，高表面体积比的笼状金属碳化物表现出优异的储氢性能。同时，铁族金属碳化物兼具高强度，高熔点，高催化活性以及成本低且磁性可调控的特点，在电子学和材料学中具有重要应用价值。
电化学界面电子转移机制是电化学研究的重要课题。1931年，R. W. Gurney提出电化学反应电子转移量子力学机制(Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Containing Papers of a Mathematical and Physical Character, 1931, 134, 137-154)，认为电极稳态电...
近日，化学与药学院谢卫青教授在不对称催化立体发散构筑连续季碳中心的研究方面取得新进展，相关成果在线发表在ACS Catalysis上。化学与药学院2020级博士研究生霍继友、旱区作物逆境生物学国家重点实验室李秀环博士和2020级硕士研究生陈乾虎为本论文共同第一作者。闫嘉航博士、万晓龙研究员（上海有机化学研究所）和谢卫青教授为共同通讯作者。
本文报道了手性Ni(II)催化烯丙基锡烷与3-溴代氧化吲...
近日，上海科技大学物质学院化学与物理生物学研究部李健课题组利用合成生物学、化学及材料科学等多学科交叉技术开发出高效的界面级联生物催化体系，相关成果在线发表于国际知名学术期刊《德国应用化学》（Angewandte Chemie International Edition）。
光动力疗法（PDT）具有精准的选择性以及出色的肿瘤消融特性，已逐渐应用于浅表肿瘤的治疗中。尤其是2023年来发展的双光子光动力治疗，使用对生物组织穿透能力较强的近红外脉冲激光，照射富集了双光子激发光敏剂的肿瘤组织处，可将PDT应用范围扩大到组织深处的肿瘤治疗中。但是传统光敏剂的双光子吸收性能普遍较弱，合成步骤繁琐，不利于规模制备。在国家自然科学基金委和科技部的支持下，化学研究所胶体、界面与化学热力...
近日，上海科技大学物质科学与技术学院高得伟课题组首次实现了1，3-双硼化合物的可控区域发散性精准转化，有效解决了该化合物低反应活性的难题，弥补了自由基化学往往只能得到单一选择性的局限。相关成果发表于国际知名学术期刊《德国应用化学》 （Angewandte Chemie International Edition），并被选为“非常重要论文”（“Very Important Paper”）。
南京大学金钟课题组：电极/电解液共生的水系锌-碘电池（图）
电极 电解液 水系锌-碘电池
2024/5/6
水性锌离子电池因其独特的优势而受到广泛关注，包括固有的安全性、环境友好性和在空气中易操作性。在各种锌离子电池系统中，如锌-卤、锌-空气、锌-硫和锌-金属氧化物电池中，采用典型的I2/I?电化学耦合的水性锌-碘电池由于其高能量密度和成本效益成为可扩展应用的有前景的候选者。然而，水性锌-碘电池在商业化过程中一直受到多碘离子穿梭效应的持久挑战。为解决这一问题，已有的研究工作致力于探索各种功能材料，如纳米...