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图1. Li-Cl2@COF-NH2软包电池

总之,该工作开发了一种有机催化剂 COF-NH2,以解决氯化锂充电电池中氯化锂氧化缓慢的问题。实验证明,氧化条件下的胺基团能显著降低氯化锂的氧化障碍,从而大大提高了氯化锂正极的可逆性。在 COF-NH2 的高效催化下,氯化锂电池可实现的3500 mAh/g高放电容量,锂盐利用率为81.4%,高于报告的最高值 63%,降低了充电极化电压(0.21 V,低于电流密度为 1500 mA/g 时的对比样品)。

此外,基于 COF-NH2 的优势,该氯化锂电池在 -20 °C下循环 200 次以上仍能保持 2000 mAh/g 的超高容量。因此,该有机催化剂在氯化锂电池系统中的成功应用有望加速高能量存储的实际应用。

图2. Li-Cl2@COF-NH2电池在低温下的电化学性能

Organocatalytic Lithium Chloride Oxidation by Covalent Organic Frameworks for Rechargeable Lithium-Chlorine Batteries, Angewandte Chemie International Edition 2023 DOI: 10.1002/anie.202315931

8. Energy & Environmental Science:机配体在负极和电解液之间构建人工桥实现可持续的锌基液流电池

锌基液流电池由于其高能量密度和低成本的等特点而受到高度关注。然而,它们的可靠性通常受到不可控锌枝晶的限制。

在此,中国科学院大连化学物理研究所李先锋、袁治章、李国辉等人利用有机配体在负极和正极之间设计了一座人工桥,以实现锌基液流电池中锌成分从体液到负极界面区的快速转移。配体作为桥梁,首先与锌成分配位,然后吸附在负极表面,为锌成分构建定向三维传输通道,从而实现高度均匀致密的锌形态。

重要的是,以有机配体为负极的碱性锌-铁液流电池堆在 40 mA cm-2的条件下实现了约 700 小时的稳定循环,平均库仑效率为 98.04%,能量效率为 88.53%。

图1. 作用机制

总之,该工作利用 EDTA 配体在负极和正极之间架起了一座物理化学界面桥,用于碱性锌-铁液流电池。EDTA 配体不仅能改变锌成分的配位结构,从 Zn(OH)42变为 EDTA-Zn(OH)3,还能通过物理化学界面桥为锌成分构建快速离子传输通道。

得益于物理化学界面桥,Zn||Zn 对称电池在 80 mA cm-2的高电流密度下,通过理想的镀锌/条纹工艺,实现了11.75 Ah cm-2的显著总沉积累积容量。不含锌枝晶,AZIFB 单体电池和电池堆都能达到较高的循环性能。因此,该项工作能有效提高碱性锌铁液流电池的循环稳定性,缩小液流电池单体开发与电池堆运行之间的差距,为促进高效长寿命锌基电池的开发提供了一条可行的途径。

图2. AZIFB 和 AZIFB 电池堆的电解液性能

Artificial Bridge between Anode and Anolyte Enabled by Organic Ligand for Sustainable Zinc-Based Flow Batteries, Energy & Environmental Science 2023 DOI: 10.1039/d3ee02693k

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先帝创业未半而中道崩殂,今天下三分,益州疲弊,此诚危急存亡之秋也。然侍卫之臣不懈于内,忠志之士忘身于外者,盖追先帝之殊遇,欲报之于陛下也。诚宜开张圣听,以光先帝遗德,恢弘志士之气,不宜妄自菲薄,引喻失义,以塞忠谏之路也。
 宫中府中,俱为一体;陟罚臧否,不宜异同。若有作奸犯科及为忠善者,宜付有司论其刑赏,以昭陛下平明之理,不宜偏私,使内外异法也。
  侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等,此皆良实,志虑忠纯,是以先帝简拔以遗陛下。愚以为宫中之事,事无大小,悉以咨之,然后施行,必能裨补阙漏,有所广益。
永和九年,岁在癸丑,暮春之初,会于会稽山阴之兰亭,修禊事也。群贤毕至,少长咸集。此地有崇山峻岭,茂林修竹,又有清流激湍,映带左右,引以为流觞曲水,列坐其次。虽无丝竹管弦之盛,一觞一咏,亦足以畅叙幽情。
是日也,天朗气清,惠风和畅。仰观宇宙之大,俯察品类之盛,所以游目骋怀,足以极视听之娱,信可乐也。
夫人之相与,俯仰一世。或取诸怀抱,悟言一室之内;或因寄所托,放浪形骸之外。虽趣舍万殊,静躁不同,当其欣于所遇,暂得于己,快然自足,不知老之将至;及其所之既倦,情随事迁,感慨系之矣。向之所欣,俯仰之间,已为陈迹,犹不能不以之兴怀,况修短随化,终期于尽!古人云:“死生亦大矣。”岂不痛哉!
每览昔人兴感之由,若合一契,未尝不临文嗟悼,不能喻之于怀。固知一死生为虚诞,齐彭殇为妄作。后之视今,亦犹今之视昔,悲夫!故列叙时人,录其所述,虽世殊事异,所以兴怀,其致一也。后之览者,亦将有感于斯文。


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