《AFM·綜述》電化學(xué)儲能用氮化硼合成與改性：從理論到應(yīng)用

作為傳統(tǒng)的絕緣材料，氮化硼（BN）已在電子領(lǐng)域得到主要研究。最近，隨著制備/改性技術(shù)的發(fā)展和對電化學(xué)機(jī)理的深入理解，BN基納米材料在電化學(xué)領(lǐng)域取得了重大進(jìn)展。將BN的特性用于先進(jìn)的電化學(xué)裝置有望成為激發(fā)新能源革命的突破。由于其化學(xué)和熱穩(wěn)定性以及高機(jī)械強(qiáng)度，BN可以緩解電化學(xué)系統(tǒng)中的各種固有問題，例如常規(guī)有機(jī)隔膜的熱變形、金屬陽極的弱固體電解質(zhì)界面層和電催化劑中毒。從材料制備、理論計(jì)算和實(shí)際應(yīng)用的角度系統(tǒng)總結(jié)了BN與各種電化學(xué)能源技術(shù)的融合。此外，強(qiáng)調(diào)了BN基電化學(xué)未來發(fā)展的挑戰(zhàn)和前景。

圖1 BN基納米材料在電化學(xué)儲能中的概述圖。

圖6 a) 幾層 BCN 納米片的 TEM。b) 30 mA g-1 時(shí)的電壓分布。使用聚合物絕緣體和具有 c) 3 和 d) 5 It 速率的 BN 涂層的 18650 電池的內(nèi)部溫度分布。e) h-BN 復(fù)合隔膜和 PE 隔膜的熱性能。f) 與 PP/PE/PP 隔膜相比，h-BN 隔膜的離子電導(dǎo)率隨溫度的變化。g) 使用 h-BN 或 PE 隔膜在 120 °C 下循環(huán)的鈦酸鋰 (LTO)/Li 半電池的電壓曲線。h) 不同隔板的熱紅外圖像。i) LTO 半電池充放電曲線之間的比較。j) 使用 h-BN 復(fù)合電解質(zhì)的 LTO 半電池在 120 °C 時(shí)的 CV。

相關(guān)論文以題為Synthesis and Modification of Boron Nitride Nanomaterials for Electrochemical Energy Storage: From Theory to Application發(fā)表在《Advanced Functional Materials》上。通訊作者南京大學(xué)姚亞剛教授、澳門大學(xué)洪果助理教授。