北美能源今日行情（能源周报JACSAngew）

温馨提示：本推文包含24篇文献，预计阅读时间约24min，大家挑感兴趣的关注。

1. Adv. Energ. Mater.：原子分散的Fe在C2N基催化剂中作为高效锂硫电池的硫主体

锂硫电池（LSBs）因其高能量密度和低材料成本而被认为是最有前途的下一代储能系统之一。然而，LSBs的商业化仍面临一些挑战，如氧化还原反应动力学缓慢和多硫化锂（LiPS）的穿梭效应等。本文报道了一种二维层状有机材料C2N，负载原子分散铁作为LSBs中的有效硫主体。X射线吸收光谱和密度泛函理论计算证明了Fe/C2N原子分散催化剂的结构。因此，Fe/C2N基阴极表现出显著改善的速率性能和长期循环稳定性。Fe/C2N基阴极的初始容量在0.1 C时高达1540 mAh g−1，在5 C时高达678.7 mAh g−1，而在3 C下2600次循环后保持496.5 mAh g−1，每个循环的衰减率低至0.013%。即使在3 mg cm−2的高含硫量下，在1 C下进行500次循环后，它们仍具有587 mAh g−1的显著比容量保持率。这项工作为开发基于原子分散催化剂的LSB高性能阴极提供了合理的结构设计策略。

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https://doi.org/10.1002/aenm.202170022

2. Adv. Energ. Mater.：无锌“摇椅”型锌离子电池的最新进展和展望

在过去的几十年里，世界见证了“摇椅式”无锂金属阳极锂离子电池的成功商业化。可充电锌电池因其安全、环保、制造方便、性价比高等特点，近年来受到越来越多的关注。然而，锌金属电池的实际应用主要受到锌金属阳极枝晶生长的阻碍，导致其库仑效率低、危害性大、副反应多。本文系统地评述了新兴的“摇椅式”锌离子电池，用锌主阳极代替锌金属阳极。介绍了摇椅式锌离子电池的基本原理、优点和面临的挑战。综述了摇椅式锌离子电池正极、负极和电解液的设计原理和最新进展。最后，展望了摇椅式锌离子电池的发展前景。

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https://doi.org/10.1002/aenm.202170023

3. Adv. Energ. Mater.：钠氧电池阳极保护层的修复：失效机理及解决策略

Na‐O2电池由于其较高的理论能量密度而成为储能材料。为了减少钠枝晶的形成，人们广泛研究了钠金属电池的人工保护涂层。尽管从NMBs到Na‐O2电池的可转移Na保护方法是直观的，但是Na‐O2电池中阳极保护涂层的性能仍然不清楚，因为Na‐O2电池经历了一个涉及超氧物的独特反应机制。本文揭示了超氧物交叉对钠氧电池聚合钠保护层的影响，并提出了消除超氧物敏感保护层影响的有效策略。以聚合铝粉保护的钠阳极为例，铝粉层实际上在超氧物的作用下分解，不能促进钠氧电池的长期循环，这与其在NMBs中的稳定性能形成鲜明对比。通过用固态电解质（SSEs）阻断超氧物交叉，显著改善了Na-O2电池的性能，恢复了铝粉膜对Na枝晶的抑制作用。得益于SSE和铝粉层的协同效应，Na‐O2电池可在0.2 mA cm−2下实现325次循环的长寿命。这项工作表明，钠保护层对超氧物的稳定性应予以认真考虑。

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https://doi.org/10.1002/aenm.202003789

4. Adv. Energ. Mater.：了解NCM523||石墨锂离子电池在传统电解液中去除碳酸乙烯酯溶剂后的优异高压性能

当前锂离子电池的比能量通过电池电压的进一步增加而增加，例如，增加到4.5 V，通常伴随着突然和快速的容量衰减，称为“翻转”故障。这种失效是电极串扰过程中触发的锂枝晶形成的结果，即过渡金属（TMs）从阴极溶解并沉积在阳极上。本文表明，从最先进的电解液中，即从EC和甲基碳酸乙酯3:7混合物中的1.0 m LiPF6中去除碳酸乙烯酯（EC）可防止高压LiN0.5Co0.2Mn0.3O2||石墨电池发生这种故障，即使没有任何电解液添加剂。虽然两种电解液中阴极侧的氧化稳定性相似，在充电过程中5.5 V下与Li | Li 的分解平台可见，但与EC基电解液相比，无EC电解液中的阳极侧显示出明显较少的TM沉积物和Li金属枝晶。无EC电解质的有益效果与降解LiPF6物种的数量显著增加有关，其有效地捕获溶解的TMs并抑制有害串扰的影响，最终在高压条件下实现无“翻转”故障性能。

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https://doi.org/10.1002/aenm.202003738

5. Adv. Energ. Mater.：钠离子电池硬质炭中准金属钠储能机理的探讨

硬质炭（HC）是最有前途的钠离子电池负极材料，但对HC中钠的储存机理的认识还很有限。作为储存机理的一个重要方面，钠在HC中的稳定储存状态至今尚未被清楚地揭示。本文在理论计算的基础上揭示了电化学反应中准金属钠的形成机理以及钠与碳之间的准离子键。借助于钠化HC电极和乙醇之间的特定反应，通过傅立叶变换红外光谱、气相色谱和核磁共振分析反应产物，进一步确认准金属钠的存在。此外，根据具体的化学反应，估计全钠化HC的组成为NaC6.7，并计算出相应的蔗糖衍生HC在SIBs中的容量为333.4 mAh g−1，与实验结果吻合良好。这项工作有助于揭示钠在碳氢化合物中的稳态，并从电荷转移的角度加深对钠在碳氢化合物中储存行为的理解。此外，所提出的方法也有望为研究其他电极体系中钠的储存机制铺平道路。

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https://doi.org/10.1002/aenm.202003854

6. J. Am. Chem. Soc.：无孔导电二维配位聚合物中Li 离子插层的高电容赝电容器

电化学电容器（ECs）是一种可靠、快速充电的高功率密度电化学储能装置。然而，由于能量密度相对较低，它们的使用仍然受到限制。由于高比表面积和导电性被广泛认为是提高ECs能量密度和整体性能的关键指标，因此具有优异导电性但在其他方面无孔的材料，例如配位聚合物(CPs)常常被忽略。本文报道了一种新型的无孔阴极保护剂Ni3BHT，它具有500 S/m以上的高导电率。作为电极，Ni3BHT在非水电解质中具有245 F/g和426 F/cm3的优异比电容。结构和电化学研究将良好的性能与Li 离子在Ni3BHT的2D层之间的假电容插层联系起来，这是迄今为止仅在TiO2、Nb2O5和MXenes等无机材料中有记录的电荷存储机制。在无孔CPs（一类由数千个具有不同结构和组成的成员组成的材料）中首次展示了赝电容离子插层，为探索这一庞大的非传统高能赝电容器材料家族提供了重要的动力。

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https://doi.org/10.1021/jacs.0c10849

7. ACS Energy Lett.：盐电解液中的水使交流线路滤波的超快速超级电容器成为可能

盐包水电解质（WiSEs）具有宽的电化学稳定窗口（ESW），克服了水电解的热力学极限（1.23 V），是一种很有前途的储能材料。尽管宽ESW产生了高能量密度，但由于WiSE的高粘度，假定基于WiSE的储能装置的功率密度始终小于使用稀电解质的装置。然而，目前的研究表明，离子在高浓度下（17m NaClO4）的传输速度与在稀电解质中（1m NaClO4）的传输速度一样快，这有利于超级电容器的超快运行。得益于这种快速的离子传输，基于WiSE的超级电容器被证明在60 Hz交流线路滤波应用中足够快。这种出乎意料的高响应速度可以归因于水和离子聚集体网络独特的两相结构。

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https://doi/10.1021/acsenergylett.0c02442

8. Adv. Funct. Mater.：微型超级电容器用金属-有机框架电极的激光辅助印刷

直接激光划线技术是一种先进的印刷技术，近年来发展起来的一种快速、精确、经济高效的碳化方法。在此，据报道，金属-有机框架（MOF）可以使用CO2红外激光系统转化为具有所需结构特征的图案化衍生碳。通过对六种具有代表性的MOFs的研究发现，MOFs中的金属物种对激光诱导产物的形貌、多孔结构和结晶性起着关键作用。激光诱导MOF衍生碳具有有序的多孔结构和连续的网络结构等多种特征，这些特征受金属熔点、沸点及其磁性和催化性能的影响。此外，核壳结构复合材料（MOF-199@ZIF67）已被设计并制备了12个叉指电极，这些电极通过激光辅助印刷从复合材料中衍生出来。制备的电极具有高度的多孔性和层次结构，显示出微超级电容器（MSCs）比电容的增强。这项工作提供了一种互补的热处理方法，以生产具有所需结构特征和图案的MOF衍生碳纳米材料，用于MSCs和微器件相关应用。

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https://doi.org/10.1002/adfm.202009057

9. Adv. Mater.：具有高度可拉伸，可编辑和可定制功能的柔性超薄多合一锌离子电池的可扩展组装

水系锌离子电池（ZIBs）由于其高安全性和低成本而被认为是柔性储能设备的有希望的候选者。但是，灵活的锌离子电池的可伸缩组装仍然是一个挑战。在这里，开发了一种可扩展的组装策略，通过将刮刀涂层与滚动组装工艺相结合来制造具有超薄多合一结构的柔性锌离子电池。这种独特的一体式集成结构可以有效避免相邻组件之间的相对位移或分离，从而确保在外部变形下具有连续有效的离子和/或负载转移能力，从而具有出色的结构和电化学稳定性。此外，超薄的多合一锌离子电池可以根据需要的形状和结构进行定制和编辑，从而进一步扩展了它们的可编辑，可拉伸和形状自定义功能。此外，超薄的一体式锌离子电池具有与钙钛矿太阳能电池集成以实现能量收集和存储集成系统的能力。这些启发了柔性锌离子电池的广泛领域，以与高度柔性和可穿戴电子设备兼容。扩大装配策略为设计其他具有可伸缩，可编辑和可自定义行为的超薄多合一储能设备提供了一条途径。

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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202008140

10. Adv. Mater.：用于生态友好型储能系统的可生物降解二次电池及其生物降解机理

可再充电电池的生产正在迅速扩大，并且在不久的将来，如何将因处置大量废旧电池而造成的潜在环境影响降至最低，将面临新的挑战。本文中，提出了一种新颖的策略来通过应用生物可降解装置技术来解决这些问题。通过广泛的材料筛选，然后合成可生物降解的电极，并与非常规可生物降解的隔膜，电解质和包装无缝组装，开发出了一种生态友好且可生物降解的钠离子二次电池（SIB）。每个电池组件都会通过水解和/或真菌降解而自然分解为无毒的化合物或元素，所有生物降解产物自然丰富且生态友好。确定了详细的生物降解机理和每种成分对生物的毒性影响。此外，这种新型的钠离子电池还提供了与传统不可降解钠离子电池相当的性能。该策略和发现提出了一种适用于大规模可充电电池系统的新型生态友好型可生物降解范例。

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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202004902

11. Adv. Mater.：深度循环大容量锂离子电池

随着常规锂离子电池（LIB）的实际容量接近理论极限（由摇椅结构决定），对未来的开发和电子应用提出了更高容量的新型可循环结构的要求。在这里，通过引入后续循环过程以贡献更大的容量，开发了一种本质上比传统的摇椅体系结构具有更高理论容量极限的深度循环体系结构。深度循环架构充分利用了电解质和电极中的可移动离子来存储能量，而不是单独利用电解质或电极中的可移动离子。以锰酸锂-碳（MCMB）/锂电池为概念验证，其容量增加了57.7％。此外，在2000次充电/放电循环后，容量保持率高达84.4％。深度循环架构提供了突破常规锂离子电池的理论容量极限的机会，并且对新型正极材料提出了很高的要求，这将促进下一代储能设备的发展。

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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202004998

12. Adv. Mater.：实现无枝晶水系Zn-MnO2电池的全方位水凝胶电解质

柔性能量存储设备处于下一代电源的最前沿，其中最重要的组件之一就是凝胶电解质。然而，对于所有当前开发的水凝胶电解质而言，或多或少存在缺点。本文以棉为原料，原硅酸四乙酯为交联剂，甘油为抗冻剂，开发了一种简便，经济的方法来构建全能水凝胶电解质。所获得的水凝胶电解质具有高离子电导率，优异的机械性能（例如，高拉伸强度和弹性），超低凝固点，良好的自愈能力，高附着力和良好的耐热性。值得注意的是，与先前报道的用于锌离子电池的水系电解质相比，这种水凝胶电解质在-40°C时可提供创纪录的高19.4 mS cm-1的高离子电导率。此外，这种水凝胶电解质可在-40至60°C的温度范围内显着抑制锌枝晶生长和寄生副反应。借助这种水凝胶电解质，组装了柔性准固态Zn-MnO2电池，该电池在−40至60°C的温度下具有出色的能量密度。该电池还具有出色的循环耐久性，并且在各种恶劣条件下均具有很高的耐久性。这项工作为水凝胶电解质的开发提供了新的机会。

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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202007559

13. Adv. Mater.：在合金聚合物复合电解质中构建富锂人工SEI层，以实现所有固态锂金属电池的高离子电导率

为了实现固体电解质的高离子导电性，在聚合物基聚环氧乙烷-二(三氟甲基磺酰基)酰亚胺复合固体电解质(简称PEOm)中加入锂基合金，构建了厚度约60 nm的人工富锂界面层。正如高分辨率透射电子显微镜和电子能量损失谱所揭示的那样，在基于锂的合金颗粒周围形成了具有非晶态特征的人工界面层，锂的梯度分布在整个界面上。电化学分析和理论建模表明，界面层提供了快速的离子传输路径，并在实现PEOm-Li21Si5复合固体电解质的高而稳定的离子电导率中起着关键作用。PEOm-5％Li21Si5复合电解质在30°C下的离子电导率为3.9×10-5 S cm-1，在45°C下的电导率为5.6×10-4 S cm-1。LiFePO4 | PEOm-5％Li21Si5 |Li全固态电池在100个循环后在0.2倍率和30°C下可以保持129.2 mA hg-1的稳定容量，在0.5 倍率和45°C下在200个循环后可以保持111.3 mA hg-1的稳定容量和高倍率能力。

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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202004711

14. Matter：基于聚合物的锌离子导体的高压非对称金属空气电池

非对称电解质金属空气电池（AMAB）可提供高工作电压和能量密度。但是，对选择性离子渗透膜和贵金属电催化剂的需求阻碍了它们的应用。为了解决这个问题，我们开发了一种聚丙烯腈（PAN）隔膜，该隔膜可以选择性地输送锌离子，以及一种原子分散的钴电催化剂，可以在具有挑战性的酸性介质中催化析氧反应（OER）和氧还原反应（ORR）。选择性离子迁移行为与聚丙烯中锌离子的键合梯形结构有关，这增加了氢离子和氢氧根离子交叉的离子迁移能垒。就电催化剂而言，广泛的非原位和原位表征表明，钴单原子位点稳定地催化了析氧反应和氧还原反应。测试了几种类型的金属空气电池（金属锌，硅，锡）。组装的非对称金属-空气锌基，硅基和锡基空气电池提供了增强的电池性能，分别超过了最近报道的锌基，硅基和锡基空气电池。

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https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590238521000047?via=ihub

15. Adv. Funct. Mater.：高性能共轭聚合物电池的侧链工程

共轭聚合物对于能量存储具有吸引力，但通常需要大量的导电添加剂才能成功地在薄电极上运行。在这里，侧链工程用于改善共轭聚合物电极的电化学性能。合成，测试和比较了具有离子导电乙二醇（EG）侧链（PNDI-T2EG）和非离子导电2-辛基十二烷基侧链（PNDI-T2）的萘二甲酰亚胺（NDI）基共轭聚合物。对于具有60 wt％聚合物的厚电极（20 µm，1.28 mg cm-2），PNDI-T2EG电极在100倍率（每次循环耗时72 s）的超快充放电速率下表现出理论容量的66％。PNDI-T2电极仅显示理论容量的23％。在薄的（5 µm，0.32 mg cm-2），高聚合物含量（80 wt％）的电极上进行的电化学阻抗谱测量表明，与PNDI-T2（DLi = 3.96×10-12 cm2 s-1）相比，PNDI-T2EG表现出更高的锂离子扩散速率（DLi = 7.01×10-12 cm2 s -1）。就倍率性能而言，PNDI-T2EG在厚的，高聚合物含量的电极上胜过大多数先前报道的材料。结果表明，通过引入乙二醇侧链，倍率性能和容量得到了显着改善，并且这项工作表明了增加共轭聚合物中离子传输速率和改善基于共轭聚合物的电极的性能和容量的途径。

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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202009263

16. Adv. Funct. Mater.: 可控镍离子掺入对高性能锌离子电池中Mn2O3正极中锰的抑制作用

锰基材料被认为是水系锌离子电池（ZIBs）的潜在正极材料。然而，锰的溶解导致容量的急剧下降和缓慢的电化学反应动力学仍然是限制其进一步发展的主要瓶颈。在本文中，开发了一种镍锰层状双氢氧化物衍生的Ni掺杂的Mn2O3（NM），以抑制锰的溶解。镍离子的引入可以促进电子重排并增强电导率，最终改善NM的反应动力学和电化学性能。而且，掺杂的镍离子可以通过降低形成能来有效地稳定Mn2O3的Mn-O键。另外，还说明了基于氢离子和锌离子的同时插入和转化的存储机理。有趣的是，掺镍的Mn2O3具有252 mAh g-1（0.1 A g-1）的高比容量，是纯Mn2O3（72 mAh g-1）的三倍。与Mn2O3正极（≈49.7％）相比，容量保持率（在1.0 A g-1的2500个循环中≈85.6％）也更为出色。值得注意的是，使用镍掺杂的Mn2O3正极已实现327.6 Wh kg-1的超高能量密度，这表明锰和其他过渡金属离子的协同作用为锌离子电池的未来发展提供了有希望的策略。

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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202009412

17. J. Am. Chem. Soc.: 单层MXene纳米片掺杂TiO2用于高效稳定的双钙钛矿太阳能电池

无机非铅Cs2AgBiBr6双钙钛矿结构是有望解决APbX3结构不稳定性和铅毒性问题的钙钛矿太阳能电池(PSCs)的发展方向之一。然而，由于Cs2AgBiBr6结晶性较低，导致短路电流和功率转换效率较低，大大限制了其光电应用。在这里，研究者们采用了一种简单的策略，将单层MXene纳米片掺杂到二氧化钛中(Ti3C2Tx@TiO2)，作为稳定和高效的Cs2AgBiBr6双PSCs的多功能电子传递层。单层MXene纳米片显著提高了TiO2的电导率和电子提取率;同时，单层MXene纳米片改变了电子传递层的表面润湿性，促进了Cs2AgBiBr6双钙钛矿在太阳能电池器件中的结晶。因此，与基于TiO2的器件相比，PCE提高了40%以上，达到了2.81%，并大大抑制了迟滞现象。基于Ti3C2Tx@TiO2的装置长期运行稳定。在环境空气条件下保存设备15天后，PCE仍然保持93%的保留率。我们的发现证明了Ti3C2Tx@TiO2在高性能双PSCs电子转移材料中的潜力。

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https://doi.org/10.1021/jacs.0c12739

18. J. Am. Chem. Soc.：叶绿素衍生物敏化TiO2电子传递层实现破纪录的Cs2AgBiBr6双钙钛矿太阳能电池效率

由于Cs2AgBiBr6薄膜的固有缺陷，Cs2AgBiBr6基钙钛矿太阳能电池(PSCs)的功率转换效率(PCE)仍然较低。为了增强和扩展Cs2AgBiBr6基PSCs的吸收光谱，研究者们研究了一种羧基-叶绿素衍生物(C-Chl)敏化介孔TiO2 (m-TiO2)薄膜作为电子传递层(ETL)。基于C-Chl的器件实现了明显改善的PCE，首次超过3%，短路电流密度增加了27%。光电子研究证实，C-Chl的引入减少了缺陷，加速了电子的提取，抑制了ETL/钙钛矿界面处的电荷复合。此外，未封装的PSCs在环境条件下表现出约束滞后和极大的稳定性。

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https://doi.org/10.1021/jacs.0c12786

19. Angew. Chem. Int. Ed.：互变异构体分子辅助的防晒金属卤化物钙钛矿太阳能电池

紫外光对钙钛矿太阳能电池的危害很大，它会降解钙钛矿，损害钙钛矿器件的寿命。同时，钙钛矿膜的表面缺陷进一步加速了器件的降解过程，并作为非辐射电荷复合中心，降低器件效率。本文中，研究者们证明了一种“防晒霜”分子，2 -羟基- 4 -甲氧基二苯甲酮，不仅可以保护钙钛矿太阳能电池免受紫外线降解，而且还可以在紫外光照射下通过分子互变作用使官能团和缺陷相互作用实现分子缺陷的钝化。因此，使用防晒分子的防晒策略有效地增强了PSC的抗紫外线能力，并将缺陷形成能量提高到-1.35 eV。具有防晒功能的钙钛矿太阳能电池(防晒PSC)表现出最高的效率为23.09% (0.04 cm2)和19.73% (1.00 cm2)，以及长期紫外线(UVa: 365 nm和UVb: 285 nm)的稳定性。

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https://doi.org/10.1002/anie.202100218

20. Adv. Mater.：中间加合物辅助稳定CsPbI2Br无机钙钛矿膜的生长用于高效半透明太阳能电池

钙钛矿由于其可调谐的禁带和优良的光电特性，已广泛应用于半透明太阳能电池(ST - SCs)中。由于在PCE和平均可见光透过率(AVT)之间存在着一种权衡，大多数研究通过降低钙钛矿薄膜的厚度来实现的功率转换效率(PCE) 令人不满。因此，由于有限的电压(Voc)和短路电流(Jsc)，当AVT高于20%时，大多数PCE小于12%。为了提高无机钙钛矿CsPbI2Br的膜质，研究者们提出了一种中间加合物(IMAT)工程策略，以限制其效率和稳定性。基于最佳的CsPbI2Br薄膜的普通n-i-p结构PSC提供了16.02%的PCE和出色的稳定性。在AVT为31.7%和40.9%的条件下，ST-PSC的Voc值大于1.2 V, PCE值达到14.01%和10.36%。这是CsPbI2Br ST-PSC的首次突破，它的性能优于大多数其他类型的钙钛矿。

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https://doi.org/10.1002/adma.202006745

21. Matter：高性能无甲基铵理想带隙钙钛矿太阳能电池

低带隙(1.2-1.4 eV)的锡铅混合钙钛矿太阳能电池(PSCs)的开发不仅对于推动单结器件达到Shockley-Queisser极限所给出的最大效率，而且对于使全钙钛矿串联器件超过这一极限至关重要。然而，同时实现高功率转换效率(PCE)和器件的长期运行稳定性仍然是sn-pb基PSCs的重大挑战。在这里，研究者们展示了接近理想带隙(约1.34 eV)的无甲基铵sn-pb基PSCs，其效率高(约20%)，并且在最大功率点跟踪下，在750小时内维持初始PCE的80%的运行稳定性。这一成功的关键是使用SnCl2⋅3FACl复合添加剂，改善Sn-Pb钙钛矿薄膜的微观结构，减少残余应力的发展，从而提高了Sn-Pb基理想带隙PSCs的效率和稳定性。

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https://doi.org/10.1016/j.matt.2021.01.003

22. Adv. Funct. Mater.: 所有具有PCE 11％的模口涂层非富勒烯有机太阳能电池

槽模(SD)涂层用于制造基于高性能供体聚合物(PTB7-Th)和非富勒烯受体(IEICO-4F)混合的完全溶液处理有机太阳能电池(OSCs)，用于长时间运行的稳定器件。在环境条件下，对传输层和活性层的顺序沉积过程的优化，使高效率槽模涂层太阳能电池具有显著的能量转换效率(PCE)，以填补lab-fab之间的空白。全槽模涂层倒置OSCs与1 cm2器件的效率达到11%，证明了所提议技术的可扩展性和再现性。此外，用溶液处理银纳米线(AgNW)电极代替蒸发银电极，对半透明盐酸盐的光利用效率最高，为5.26%，PCE为9.07%，平均可见光透射率为58%。

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https://doi.org/10.1002/adfm.202009996

23. ACS Energy Lett.: 由多聚小分子受体组成的高效全聚合物太阳能电池具有具有广泛近红外吸收的π扩展单元

研究者们报道了两种新的聚小分子受体PYN-BDT和PYN-BDTF，这两种受体以其π-延伸的萘环作为宽光学截面的大分子吸收体(延伸到900 nm; ΔEopticalgap = 1.38 eV);PYN-BDT或PYN-BDTF与PM6共混制备的APSCs的功率转换效率(PCEs)分别为7.24和9.08%，而PBDB-T共混制备的APSCs的功率转换效率(PCEs)则更高，分别为12.06和13.22%;后者的Jsc = 22.28 mA cm-2，是APSC中已知的最高的。共混形态、GIWAXS、电荷输运、激子和载流子动力学、PL猝灭效率以及基于阻抗的分析结果表明，PBDB-TT:PYN-BDTF共混物及其APSCs由于双分子重组被显著抑制而优于相应的PM6:PYN-BDTF器件。这些结果表明，单个聚合物受体块的π共轭延伸是拓宽APSC光学截面、减少双分子重组、实现具有增强Jsc指标的高性能电池的有效策略。

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https://doi.org/10.1021/acsenergylett.1c00009

24. ACS Energy Lett.：真空沉积的高效宽带隙混合阳离子和混合卤化物钙钛矿太阳能电池

鉴于低温制备多层结构的可能性，真空沉积方法越来越多地应用于钙钛矿薄膜和器件的制备。由于钙钛矿薄膜的多源处理所带来的挑战，基于混合阳离子和混合阴离子的真空沉积宽带隙太阳能电池很少被报道。研究者们以FAI、CsI、PbI2和PbBr2为前体，采用四源真空沉积工艺制备宽带隙钙钛矿FA1-nCsnPb (I1-xBrx)3型钙钛矿，具有可调谐的禁带和可控制的形貌。同时升华的PbI2和PbBr2允许相对Br/Cs的含量解耦和控制，导致均匀的钙钛矿薄膜的带隙在1.7-1.8 eV范围内，没有可检测到的卤化物偏析。基于1.75 eV带隙钙钛矿的太阳能电池显示了16.8%的效率和良好的稳定性，在运行2周后保持了初始效率的90%。

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https://doi.org/10.1021/acsenergylett.0c02445

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