#国内材料周报半月刊#11.6%！“量子点敏化太阳能电池”新纪录

国内周报第38期摘要：华东理工再次打破“量子点敏化太阳能电池”转化效率纪录；苏州大学研发出新型钠离子电池阳极材料；中国科学院深圳先进技术研究院研制出新型低成本铝-石墨双离子电池，能量密度超越锂离子电池；浙大告诉你有机无机杂化钙钛矿材料发光机理；广州大学：量子点修饰掺氮碳纳米管提高催化剂活性；西安交大利用定向刻蚀在铜纳米晶体上创建高能刻面；南开大学找到稳定锂硫电池的锂阳极表面形貌新方法。

【欧洲足球赛事 重点关注】

近日，来自华东理工大学化学学院的钟新华教授团队在量子点敏化太阳能电池（QDSC）上再创记录。该团队将之前9%的转换效率提高到11.6%。这是QDSC光伏电池性能首次突破太阳电池商业应用的门槛（10%）。

近些年，随着不可再生能源日益枯竭、气候变暖等问题日趋严重，研发“高效率、低成本”的光伏电池成为人们关注的焦点之一。量子点（QDS，准零维材料）因为光电性能优异加之对材料纯度的依赖性低，因此基于此的QDSC成为最被看好第三代太阳电池之一。

钟新华教授团队在这些年的QDSC研究中不断刷新效率转化纪录：2012年 5.4%、2013年 6.7%、2014年 7.04%、2015年 8.5%，以及本月《美国化学会志》报道的11.6%。

值得一提的是，此次突破不仅仅体现在QDSC转化效率上，更体现在团队组合设计出不含高毒性重金属的Zn-Cu-In-Se (ZCISe)合金量子点光捕获材料上。要知道之前QDSC所涉及材料中包含的铅、镉重金属有毒元素一直为人们所诟病。

看到这里，不知道大家有没有开始期待下一次属于QDSC的突破了。

该研究成果已发表于Journal of the American Chemical Society。

【更多关注】

苏州大学研发出新型钠离子电池阳极材料

近些年，钠离子电池因为原材料丰富且成本低廉受到了研究者们的关注，不过要想让钠离子电池投入实际应用，研究者首先需要找到一种经济可靠的阳极材料来实现快速、稳定存取大量钠离子。

近日，来自苏州大学能量转换材料与物理中心(CECMP)的研究人员在这一问题上取得突破，他们借助于表面工程实现了在Na2Ti3O7纳米管阵列中存储优质钠离子。

该研究成果已发表于Advanced Energy Materials。

低成本铝-石墨双离子电池来袭

本月15日，来自中国科学院深圳先进技术研究院——功能薄膜材料研究中心的研究团队研究出一种新型低成本铝-石墨双离子电池。该电池可逆容量约为100 mAh g−1， 并在200次充放电后依然能保持88%的容量。分装的铝-石墨电池有着150 Wh kg−1的能量密度（功率密度为1200 W kg−1），这一数值要比大部分商用锂离子电池高55%。

该研究成果已发表于Advanced Energy Materials。

浙大在钙钛矿发光机理上取得新突破

三卤化铅钙钛矿因其在光伏和发光装置上取得惊人的进展而备受关注，但关于它的光物理性质人们还是争议不断。

近日，浙江大学材料学院叶志镇教授团队在有机无机杂化钙钛矿材料发光机理上取得新进展。研究团队发现钙钛矿发光机制符合激子的局域化特征，从而证明了钙钛矿中激子在室温下可以稳定存在且激子的复合过程在这个反应中具有重要作用。这一发现对深入理解钙钛矿发光机理和日后应用具有重要意义。

该研究成果已发表于Nature Communication。

新型可逆氧还原/析出催化剂

伴随着石油资源的下降和诸多环境问题，全球对可再生能源需求量不断上升，这就激发了可持续能源转换和存储相关研究。这其中不乏太阳能电解水制氢系统、可再生燃料电池和可充电金属-空气电池。不过在研究中，反应关键环节活性不足始终是一个大问题。

近日，来自广州大学的研究团队将ZnCo2O4量子点修饰在掺氮碳纳米管上，这不仅保留ZnCo2O4氧化水的高活性，还实现了有效的氧还原性， 这些优点使ZnCo2O4/N-CNT能够兼顾两方面的催化活性，进而应用于可充电锌-空电池中。

该研究成果已发表于Advanced Material。

西安交通大学团队采用定向刻蚀在铜纳米晶体上创建高能刻面

在提高催化活性的诸多方法中，在纳米晶体催化剂表面创建高能刻面是一种颇具前景的方法。近日，来自西安交通大学的研究团队以纳米铜为原料，成功论证了通过可控化学刻蚀法在金属纳米晶体上创建高能基面的方法。此外，研究还显示含有大量高能﹛110﹜刻蚀面的铜纳米晶体对后续CO2还原也有显著作用。研究表示他们相信该方法亦可扩展到其它纳米晶体催化剂。

该研究成果已发表于ACS Nano。

硝酸镧作为电解质添加剂用来稳定锂硫电池的锂阳极表面形貌

锂硫电池被认为是一种超越传统锂离子电池的最有前途选择。然而，在锂溶解/沉积过程中金属锂阳极的不稳定性依然是锂硫实际应用的最大障碍。

日前，来自南开大学的研究团队在这一问题上取得突破。他们将硝酸镧作为电解质添加剂加入锂硫电池中来稳定锂阳极表面。通过在电解质中引入硝酸镧，一种复合的镧/锂钝化膜在金属锂阳极形成，从而有利于减小金属锂的还原性，减慢锂阳极电化学溶解/沉积反应，达到稳定锂硫电池金属锂阳极表面的作用。与此同时，由于在电解质中引入硝酸镧，锂硫电池的循环稳定性也得以提高。

该研究成果已发表于ACS Appl. Mater. Interfaces。

以上我们列举的仅为过去半月（3月11日—3月25日）内我国先进材料研究的最新进展的代表。整理过程中难免存在疏忽，还望各位读者谅解并诚挚欢迎大家提出意见/建议，或推荐最新的国内材料研究新闻线索给我们：tougao@cailiaoren.com。

本期周报由国内材料周报小组吴玫撰写，欧洲足球赛事 编辑整理。