[1]Yang, L.; Hao, Y.; Lin, J.; Li, K.; Luo, S.; Lei, J.; Han, Y.; Yuan, R.; Liu, G.; Ren, B.; Chen, J., POM Anolyte for All-Anion Redox Flow Batteries with High Capacity Retention and Coulombic Efficiency at Mild pH. Advanced Materials 2021, n/a (n/a), 2107425.[Link]
高度可溶的 Li5BW12O40 簇在温和的 pH 值范围为3至8时进行两电子氧化还原反应，具有快速的电子转移速率 (2.5 × 10-2 cm·s-1) 和高扩散系数 (≈2.08 × 10-6 cm2·s-1) . 原位水流动拉曼光谱和密度泛函理论计算表明，{BW12} 簇的拉曼位移变化是由于不同氧化还原状态下 W-Ob-W 和 W-Oc-W 之间的键长变化。 Li5BW12O40的结构变化和氧化还原是高度可逆的，这使得Li5BW12O40簇可用于构建全阴离子水系氧化还原液流电池 (RFB)。阳离子交换Nafion膜也将排斥阴离子氧化还原对的交叉渗透。因此，通过与Li3K[Fe(CN)6]阴极电解液偶联，水性 RFB 可以在pH 8下运行，容量保持率高达95%，在0至1.2 V的300次循环中平均库仑效率超过99.79%。同时，Li5BW12O40簇还可以与LiI阴极液配对，在 pH 7 和 pH 3 下形成水性 RFB，在0至1.3 V范围内，300 次循环后容量保持率分别为94%和90%。
[2]1. Liu, T.; Huang, Y.; Zhou, S.; Wang, R.; Lei, J.; Xu, P.; Yuan, R.; Dong, Q.; Chen, J., Revealing the Effect of Nickel Nanoparticles for Li Plating and Stripping Processes on Ni−Nx Doped Hollow Carbon Sphere. ChemElectroChem 2021, 8 (20), 3832-3836.
[Link]
在这项工作中，Ni-N-C（镍-氮-碳）材料的 Ni-Nx 位点和 Ni 金属纳米粒子共存对热力学 Li 成核过电位 (η) 和动力学交换电流密度 (j0) 的影响被系统地研究。 Ni-Nx 位点保证了空心碳球 (HCS) 主体上的成核阻力降低，而 Ni 纳米颗粒的少量残留则起到了不利的作用。当去除制备的 Ni-N-C 复合材料中残留的 Ni 纳米颗粒时，Li 成核过电位降至 10.6 mV，交换电流密度从 1.139 增加到 2.325 mA·cm-2。结果，纯 Ni-Nx 位点在 300 个循环内的平均 CE 为 98.4 %，并且在 800 h 以上的时间内具有稳定的锂电镀/剥离行为。
[3]1. Li, S.; Lin, J.; Ding, Y.; Xu, P.; Guo, X.; Xiong, W.; Wu, D.-Y.; Dong, Q.; Chen, J.; Zhang, L., Defects Engineering of Lightweight Metal–Organic Frameworks-Based Electrocatalytic Membrane for High-Loading Lithium–Sulfur Batteries. ACS Nano 2021, 15 (8), 13803-13813.[Link]
多硫化锂中间体的缓慢动力学和穿梭效应是阻碍锂硫（Li-S）电池实际应用的主要问题。在此，我们介绍了一种缺陷工程策略来构建缺陷的UiO-66-NH2-4/石墨烯电催化膜（D-UiO-66-NH2-4/G EM），该膜可以加速在高硫负载的多硫化锂和低电解质/硫（E/S）比的锂硫电池转化。金属-有机骨架（UiO-66-NH2）可以定向化学雕刻形成具有大量缺陷的凹八面体。根据电催化动力学和 DFT 计算研究，D-UiO-66-NH2-4 结构通过强化学亲和力有效地提供了充足的位点来捕获多硫化物，并有效地提供多硫化物转化的电催化活性。因此，具有这种电催化膜的 Li-S 电池在贫电解质条件下，在硫负载量高达 12.2 mg·S·cm-2 时提供 12.3 mAh·cm-2 (1013 mAh·g-1) 的高容量（E/S = 5 μL·mg-1-硫），2.1 mA·cm-2 (0.1 C)。此外，原型软包电池还表现出出色的循环稳定性，100 次循环后容量保持在 996 mAh·g-1。
[4]Cui, X.-Y.; Lin, X.-D.; Wang, Y.-J.; Xu, P.; Fan, X.-X.; Zheng, M.-S.; Chen, J.-J.; Dong, Q.-F., A carbon-based material with a hierarchical structure and intrinsic heteroatom sites for sodium-ion storage with ultrahigh rate and capacity. Nanoscale 2021, 13 (37), 15731-15742.[Link]
碳材料存储钠离子由于资源丰富和环境优势，具有巨大的大规模应用潜力。 然而，如何实现高功率密度、高能量密度和长循环寿命是制约其发展的瓶颈。 在此，通过使用简单的合成策略，已经实现了具有分级结构和固有杂原子位点的碳基骨架，这些都是有助于实现超高倍率和容量的特征。 因此，分层碳基材料在用作钠离子电容器 (SIC) 的阳极和阴极时表现出优异的性能，可提供 224 Wh·kg-1 的高能量密度（在180 W·kg-1），17 160 W·kg-1（在128 Wh·kg-1时）的超高功率密度和超长循环寿命（在2 A·g-1下 10 000 次循环后容量保持率 91%），优于大多数先前报道的具有其他配置的SIC。
[5]Yang, L.; Lei, J.; Fan, J.-M.; Yuan, R.-M.; Zheng, M.-S.; Chen, J.-J.; Dong, Q.-F., The Intrinsic Charge Carrier Behaviors and Applications of Polyoxometalate Clusters Based Materials. Advanced Materials 2021, 33 (50), 2005019.[Link]
多金属氧酸盐 (POM) 是一系列分子金属氧化物簇，跨越溶质和固体金属氧化物两个域。 POMs在结构、几何形状和可调节的氧化还原性质方面的独特特性在功能材料合成、催化、电子器件、电化学储能和转换等领域引起了广泛关注。这篇综述的重点是从化学导向的角度来看 POM 的内在电荷载流子行为与其在相关领域的最新突破性发展之间的联系。首先，总结了 POM 在分子级电子器件中的有利的电荷转移行为。还讨论了 POM 在能源产生、转换和存储系统中的太阳能驱动、热驱动和电化学驱动的电荷载流子行为。最后，讨论了基于 POM 建筑块的功能系统先进设计的当前挑战和基本见解，以用于其可能的新兴应用领域。
[6]Cheng, D.; Li, K.; Zang, H.-Y.; Chen, J.-J., Recent Advances on Polyoxometalates-based Ion-conducting Electrolytes for Energy-related Devices. ENERGY & ENVIRONMENTAL MATERIALS 2021, n/a (n/a).[Link]
固态电解质以其高安全性和广泛的应用平台在新能源相关器件中引起了广泛关注。多金属氧酸盐（POMs）是一种具有独特结构的分子级簇化合物。近年来，由于其丰富的物理化学性质（包括高离子电导率和可逆的氧化还原活性），POMs在成为新一代固态电解质方面显示出巨大的潜力。在这篇综述中，概述了 POM 作为离子导电材料如何从基础研究发展为能源设备中的新型固态电解质。首先对近年来一些具有表现力的基于POMs的离子导电材料进行了介绍和分类，主要考察了它们的结构和功能关系。之后，进一步关注这些离子导电电解质在质子交换膜、超级电容器、离子电池等领域的应用。此外，POMs 的一些特性（例如固有尺寸、形成稳定的氢键和与水分子的可逆键合）使这些基于功能性 POMs 的电解质能够用于离子选择、湿度传感和智能材料等创新应用。最后，就基于 POM 的离子导电电解质的当前机遇和挑战给出了一些基本建议。
