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近年来，国内外能源材料研究发展迅速，优秀成果不断涌现。本文精选了中文SCI期刊《无机材料学报》近期刊登的领域内名家名作、热点文章，以飨读者。文章的形式包括综述与中英文研究论文；内容既有前沿的热点领域，也有材料回收利用、天然材料开发的实用技术；研究方向囊括光解水制氢、太阳能电池、燃料电池、超级电容器、热电电池，与前期的“储能电池材料”相得益彰，必有一款适合您。

1.新科院士的高能战衣：石墨化介孔碳包裹WC纳米粒子

阴极缓慢的氧还原反应(Oxygen Reduction Reaction, ORR)是抑制碱性燃料电池发展的重要原因。上海硅酸盐研究所的施剑林院士和崔香枝研究员制备出一种包裹碳化钨纳米粒子的石墨化介孔碳复合物，不仅具有高ORR电化学催化活性, 还表现出良好的电化学稳定性。半波电势(E1/2)和极限电流密度仅比商用贵金属催化剂Pt/C低50 mV和0.2 mA/cm2，并且其表现出近似4电子的ORR反应途径, ORR催化活性可与Pt/C催化剂相比拟, 电化学稳定性和耐甲醇性能则更为优越，有良好的应用前景。

2.Science作者的新成果：方钴矿/Ti88Al12界面的稳定性

为提高热电器件服役可靠性并延长寿命，高温电极与方钴矿材料之间需要加入阻挡层。上海硅酸盐研究所正高级工程师柏胜强和陈立东研究员（本刊主编）研究了Ti88Al12阻挡层与热电材料间的界面在加速老化实验中的演化规律。结果表明，n型样品的界面接触电阻率增加速度比p型样品慢。对于n型样品，由元素扩散反应生成的金属间化合物中间层增长及最终AlCo/TiCoSb 层开裂是导致界面接触电阻率增加的主要原因；而p型热电材料与Ti88Al12的热膨胀系数的差异加速了p型样品中界面裂纹的产生。

3. 材料形态决定电子“命运”：钙钛矿太阳电池机理

二氧化钛(TiO2)是钙钛矿太阳电池中最常用的电子传输材料，其形态对 MAPbBr3(MA= CH3NH3)太阳电池的光电转化效率可产生直接影响。中国工程物理研究院的张文华研究员（本刊编委）使用旋涂法制备不同形态的TiO2，而后采用反溶剂室温结晶的方法在 TiO2基底上制备 MAPbBr3薄膜，并详细研究了TiO2与MAPbBr3接触界面的能级位置关系。不同形态的 TiO2在与钙钛矿接触后形成的导带差异不同；不同的导带能级差可直接影响 MAPbBr3钙钛矿电池中电子的传递与收集，进而影响光电转化效率。

4. 大步迈进“氢能时代”：光电分解水光阳极材料

光电催化分解水是绿色制氢的重要途径之一，但是水氧化反应在热力学和动力学上极难发生,因此制备高效光阳极成为光电催化分解水难以逾越的瓶颈。可见光响应型氧化物WO3、α-Fe2O3和 BiVO4具有价格低廉、吸光性好、毒性小且光电化学稳定性高等优点，在过去几十年里，相关研究已取得显著成果。澳大利亚昆士兰大学的王连洲教授和西北工业大学的王松灿教授综述了此类可见光响应型氧化物光阳极改性，及在无偏压光电催化分解水中的研究现状，并提出其存在的问题及未来发展方向。

5. 轻量一点，胜人一筹：石墨烯“固态烟”的电容性能

石墨烯气凝胶作为一种三维多孔结构，可以有效抑制单层石墨烯由于范德华力而导致的聚集。中国科学院上海硅酸盐研究所的宋力昕所长和于云研究员通过溶胶–凝胶法改进了氧化石墨烯自组装制备方法，所得多级孔径新型石墨烯气凝胶的孔径小于1 μm,远小于传统材料(20~100 μm)。这种具有独特结构的石墨烯气凝胶表现出优异的性能，例如高比表面积、高孔隙率，其电容性能相对传统气凝胶提高了约40%。

6.多晶硅太阳能电池的第二个春天

从废弃的太阳能电池片中回收多晶硅原材料对于环境保护和材料的循环再利用具有重要意义。大连理工大学的谭毅教授开发了用化学溶解和超声清洗回收电池片的最佳条件：电池片与10wt%的氢氧化钠溶液反应18 min后可以完全去除铝电极，在40 kHz超声清洗20 min后银电极完全剥落，与40%氢氟酸溶液反应10 min去除氮化硅膜。在处理8.9068 g的单片电池的过程中，除去了1.1102 g铝电极，最终回收得到0.0766 g银电极和7.7169 g硅晶片。

7.会呼吸的陶瓷：燃料电池的陶瓷透氧膜

陶瓷透氧膜材料作为固体氧化物燃料电池的膜反应器，可以简化工艺过程、缓解催化剂失活、提高甲烷的转化率，但是对化学稳定性和氧渗透速率有更高的要求。中国科技大学的占忠亮教授在多孔层内壁上沉积具有高催化活性的 –d纳米颗粒，形成连续的导电网格, 通过增加电化学反应活性位点，显著改善了电极性能。在 800 ℃时阴极和阳极极化阻抗分别为 0.26 和 0.08 ?·cm2，在空气/CH4梯度中氧渗透速率为7.6 mL/(cm2·min)，比未浸渍前提高了14倍。

文章来源：《化工学报》 网址: http://www.hgxbzz.cn/zonghexinwen/2020/0910/347.html

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