【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202310004
自供电光电探测器可在无外部供能时将入射光信号转换为电信号,实现光探测功能。结合低维材料可将自供电光电探测器尺寸缩小至微纳量级,从而进一步实现器件的微型化和集成化。本文介绍了基于自供电技术的低维材料光电探测器的架构及工作原理,总结了当前自供电光电探测器应用进展,讨论了自供电光电探测器未来的发展方向与存在的问题,希望能为新型自供电光电探测器的材料选择和开发提供参考。
【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202305053
电池内部不可控的枝晶生长问题严重地影响着电池的循环性能和安全性能,这对于锂金属电池的实际应用是一个严峻的挑战。尽管已有较多的实验和理论研究工作聚焦于电极间锂离子各向异性输运特性对枝晶形貌的影响,但仍有一些开放性的问题有待进一步研究,例如,如何将枝晶生长的动态演变与电解液性质、电势分布或隔膜多孔结构诱导的锂离子各向异性输运关联起来。我们通过将锂离子在电解液中的扩散系数(DL)表示为二阶张量的形式并进行相场模拟,发现Dyy : Dxx比值的增加,以及电势诱导的电极/电解液界面锂离子快速扩散层均可以降低界面处锂离子浓度梯度和电势梯度,从而减弱枝晶生长的驱动力。我们还发现隔膜基体与y方向之间夹角的增大也会显著促进电解液中的锂离子各向异性输运特性,以利于抑制枝晶生长。籍此本文提出设计Dyy : Dxx = 10 : 1的电解液和基体倾斜角为arctan(0.5)的隔膜用于锂金属电池。该相场研究有望为设计具有抑制枝晶能力的电解液或隔膜提供指导。
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20250103
采用溶剂热法将BiOBr和NH2-MIL-101(Fe)复合制备了BiOBr/NH2-MIL-101(Fe)复合光催化剂,并将其用于光催化还原温室气体CO2。借助傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、X射线光电子能谱、扫描电镜-能谱、紫外可见漫反射光谱、光致发光光谱、电化学阻抗谱对光催化剂的结构和性质进行了详细的表征。光催化CO2还原性能研究表明BiOBr/NH2-MIL-101(Fe)的活性明显优于纯BiOBr。当NH2-MIL-101(Fe)与BiOBr的物质的量之比为0.09时制备的复合催化剂活性最高,其在可见光照射下反应6 h后,在纯水体系中的CH3OH产率可达到49.68 μmol·g-1。BiOBr/NH2-MIL-101(Fe)异质结实现了低能载流子的快速消除和高能载流子的有效分离和富集,这使得其光催化还原CO2制备CH3OH的产率是纯BiOBr的2.94倍。该催化剂具有良好的循环使用性,经过5次循环后,产率仍可达到首次的84.9%。