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2021-09-15
顆粒在線訊：具有高工作電壓與高比容量的電池材料是發(fā)展高比能電池的關(guān)鍵。然而，這類材料存在界面穩(wěn)定差的問題，急需發(fā)展合適的策略來對界面化學進行精確調(diào)控。
自組裝單分子層（SAM）是一種由具有活性基團的分子在固體表面自發(fā)地組裝形成的有序單分子層。而作為一種界面改性工具，SAM在電池中的應用處于初步階段。中國科學院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所項目研究員沈炎賓等在Journal of the American Chemical Society上，撰寫了以Self-assembled Monolayers for Batteries（DOI: 10.1021/jacs.1c04416）為題的perspective文章，系統(tǒng)地總結(jié)了SAM在電池中的應用，并展望了未來SAM在電池中的應用前景。該論文指出了高比能電池發(fā)展過程中界面問題的重要性，具有自組裝特性、分子級厚度以及化學性質(zhì)高度可控的SAM是解決電池界面問題的重要工具之一；介紹了SAM的相關(guān)結(jié)構(gòu)、生長機理與表征；對當前SAM在電池中的應用，按照用途進行分類，總結(jié)了不同領域的進展；展望了SAM在更多電池界面領域應用的可能性，并結(jié)合理論計算分析，指出SAM與基體的結(jié)合強度、SAM的電化學穩(wěn)定性以及服役過程中的結(jié)構(gòu)維護是未來相關(guān)研究的要點。
該團隊致力于高性能鋰電儲能材料與器件的工程化應用研究，在Nature Communications、Accounts of Chemical Research、JACS、Nano Letters、Advanced Materials等上發(fā)表論文140余篇。研究工作得到國家自然科學基金、國家重點研發(fā)計劃、中科院戰(zhàn)略性先導科技專項、中科院科研裝備研制項目，以及蘇州納米所的支持。
電池中的自組裝單分子層的作用示意圖
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