能源周报：Nat. Energy、JACS、Angew、AM、Joule等大合集！

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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。p.s.文末会附有过去三周周报链接。

1. Nat. Energy：反应性硼化物注入稳定锂离子电池富镍阴极

工程化多晶电极对锂离子电池的循环稳定性和安全性至关重要，然而在一次和二次粒子水平上构建高质量的涂层是一个挑战。在这里，我们提出了一个室温合成路线，以实现二次粒子的完全表面覆盖和容易注入晶界，从而提供了一个完整的“涂层+注入”策略。将钴硼化物金属玻璃成功地应用于富镍层状阴极内衬Li_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂。它显著地提高了在高放电速率和高温条件下以及在全电池中的倍率性能和循环稳定性。优异的性能来源于同时抑制晶间裂纹微观结构的降解和与电解液的副反应。原子模拟确定了强选择性界面结合的关键作用，它不仅提供了一个大的化学驱动力，以确保均匀的反应性润湿和易于注入，而且还降低了表面/界面的氧活性，这有助于注入电极优异的机械和电化学稳定性。

原文链接：

https://doi.org/10.1038/s41560-021-00782-0

2. Angew. Chem. Int. Ed.：锂电池用有机硫化物基深共晶电解液

深共晶电解质是一类性能独特的新型电解质。然而，DEEs分子间的相互作用主要是Li···O相互作用，限制了化学空间和物质组成的多样性。本文报道了2，2’-联吡啶二硫化物（DpyDS）和锂二（三氟甲磺酰基）酰亚胺（LiTFSI）之间Li···N相互作用诱导的一类新的DEEs。强烈的离子-偶极相互作用触发了深共晶现象，从而将Li⁺从LiTFSI中释放出来，使DEEs具有良好的离子导电性。这些DEE具有杰出的本质安全性，不能被火焰点燃。摩尔比为DpyDS:LiTFSI=4：1（缩写为DEE‐4:1），与Li/Li+相比，在2.1至4.0 V之间具有电化学稳定性，并且在50℃时表现出1.5×10^‐4 S cm^‐1的离子导电性。具有DEE‐4:1的Li/LiFePO₄半电池可提供130 mAh g^‐1的可逆容量和在50℃时高于98%的库仑效率。

原文链接：

https://doi.org/10.1002/anie.202016875

3. Angew. Chem. Int. Ed.：锂金属电池中阴离子衍生固体电解质界面的无溶剂低介电共溶剂

锂（Li）金属阳极在下一代高能量密度电池中具有巨大的应用前景，而对复杂固体电解质界面（SEI）的认识不足是充分展示其在工作电池中潜力的主要障碍。SEI的特性在很大程度上取决于锂离子（Li⁺）的内溶剂化结构。在这一贡献中，本文阐明了共溶剂性质对Li⁺溶剂化结构和工作Li金属阳极上SEI形成的关键意义。一般来说，非溶剂和低介电（NL）共溶剂通过提供低介电环境，本质上增强了阴离子和Li⁺之间的相互作用。由于NL共溶剂的引入而产生的大量带正电荷的阴-阳离子聚集体优先带到带负电荷的锂阳极表面，从而诱导阴离子衍生的富无机SEI。进一步建立了溶剂图，说明对Li⁺具有适当的相对结合能和介电常数的溶剂适合作为NL共溶剂。阐明了基本物理化学理论在指导电解液设计中的重要意义，并呼吁在稳定锂金属电池中合理使用助溶剂。

原文链接：

https://doi.org/10.1002/anie.202101627

4. Angew. Chem. Int. Ed.：超大硅氧硅纳米片作为锂氧电池的双功能光催化剂，具有优异的往返效率和超长耐久性

开发新的优化的双功能光催化剂对于实现高性能的光辅助锂氧电池具有重要意义。本文采用超大尺寸、少层数的硅氧纳米片，由于其优异的光捕获、半导体特性和低复合率，构建了一种新型的双功能光辅助Li-O₂系统。将该双功能光催化剂引入到锂氧电池中，获得了1.90V的超低充电电位和3.51V的超高放电电压，实现了185%的往返效率。此外，这种光辅助Li‐O₂电池具有高倍率（1 mA/cm²时往返效率为129%），100次循环后循环寿命延长，效率保持率为92%，0.75 mA/cm²时具有1170 mAh/g的高可逆容量。这项工作将为太阳能在电力系统中的高效利用提供有力的契机。

原文链接：

https://doi.org/10.1002/anie.202101991

5. Adv. Mater.：ΔE=0.63 V双功能氧电催化剂可实现锌-空气电池高倍率和长循环性能

锌-空气二次电池具有本质安全、成本低、可实现高循环电流密度和长循环寿命等优点，是一种很有前途的新一代储能装置。然而，它们涉及氧还原和析氧的阴极反应在动力学上非常缓慢，需要高性能的无贵金属双功能电催化剂，超过当前基于贵金属的基准。本文制备了一种无贵金属双功能电催化剂，该催化剂具有超高的双功能活性，在锌-空气二次电池中具有优异的性能。具体地说，选择Co-N-C原子和NiFe层状双氢氧化物（LDHs）作为氧还原和析氧活性中心，并对其进行合理的合成乳酸脱氢酶浓度复合电催化剂。这个乳酸脱氢酶浓度电催化剂具有显著的双功能活性，其指示剂ΔE为0.63 V，远远超过贵金属基Pt/C+Ir/C基准（ΔE=0.77 V）和大多数报道的电催化剂。相应地，可再充锌-空气电池实现了超长寿命（在10 mA cm⁻²下超过3600次循环）和优异的倍率性能（在100 mA cm⁻²下的循环电流密度）。这项工作强调了双功能氧电催化的最新进展，并赋予高倍率和长循环可充锌-空气电池以高效可持续的能量储存。

原文链接：

https://doi.org/10.1002/adma.202008606

6. Adv. Mater.：非溶剂诱导相分离设计的氧化还原液流电池电极

多孔碳质电极是氧化还原液流电池（RFB）的性能决定元件，其性能影响系统的效率、成本和耐久性。首要的挑战是在不牺牲可扩展性或可制造性的前提下，同时满足多个看似矛盾的要求，即高比表面积、低压降和方便的大规模运输。在这里，非溶剂诱导相分离（NIPS）被提出作为一种多用途的方法来合成适合用作RFB电极的可调谐多孔结构。支架形成聚丙烯腈与成孔聚吡咯烷酮相对浓度的变化导致电极具有明显的微观结构和孔隙率。层析显微术、孔隙率测定和光谱学用于表征三维结构和表面化学。对两种常见氧化还原物种（即全钒和Fe2+/3+）的流动电池研究表明，这种新型电极的性能优于传统的碳纤维电极。假设双峰多孔结构在通平面方向上具有相互连接的大（>50µm）微孔和较小（<5µm）微孔，在偏移特性之间提供了有利的平衡。尽管NIPS合成方法还处于起步阶段，但它有可能成为开发多孔电极的一个技术平台，而多孔电极是专门为实现电化学流动技术而设计的。

原文链接：

https://doi.org/10.1002/adma.202006716

7. Adv. Mater.：钠离子电池P2层状正极材料的全电压范围氧化还原

层状金属氧化物阴极的氧氧化还原作为突破其容量限制瓶颈的有效途径，引起了人们的广泛关注。然而，在当前的金属氧化物阴极中，可逆氧氧化还原只能在高压区（通常超过3.5 V）获得。这里，本文在P2层状Na_0.7Mg_0.2[Fe_0.2Mn_0.6□0.2]O₂阴极材料中实现了1.5–4.5 V宽电压范围内的可逆氧氧化还原，其中本征空位位于过渡金属（TM）位，Mg离子位于Na位。钠层中的镁离子作为“支柱”在电化学循环过程中稳定层状结构，特别是在高压区域。TM层中的固有空位产生了“□–O–□”、“Na–O–□”和“Mg–O–□”的局部结构，从而在整个充放电电压范围内触发氧氧化还原。时间分辨技术表明，即使在10 C下，P2相也能很好地保持在1.5–4.5 V的宽电位窗口范围内。结果表明，Mn和O离子的电荷补偿对1.5–4.5 V的整个电压范围有贡献，而铁离子的氧化还原只对3.0–4.5 V的高压区有贡献。O的非键2p轨道中指向TM空位的孤立电子负责可逆的氧氧化还原，Na位中的Mg离子有效抑制氧释放。

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https://doi.org/10.1002/adma.202008194

8. Nat. Commun.：无阳极锂金属电池不可逆库仑效率来源的解耦

无阳极锂金属电池由于在初始电池制造过程中没有金属锂阳极而具有更高的能量密度和更低的安全隐患，是最有希望超越锂金属电池的候选电池。一般来说，研究人员报告了电池的容量保持率、可逆容量或速率容量，以研究无阳极锂金属电池的电化学性能。然而，从有限的角度来评价电池的性能很容易忽略隐藏在虚假结果中的其他信息，甚至导致错误的数据解释。在这项工作中，本文提出了一个综合协议，结合不同类型的电池配置，以确定各种来源的不可逆库仑效率在无阳极锂金属电池。协议解密后的信息对LMB和AFLMBs的行为有了深刻的理解，促进了它们在实际应用中的发展。

原文链接：

https://doi.org/10.1038/s41467-021-21683-6

9. Nat. Commun.：原位电子顺磁共振相关谱成像监测锂离子电池金属亚微米锂结构

监测锂枝晶的形成对锂电池技术至关重要，因此在设计原位技术以可视化它们的生长方面进行了密集的活动。在这里，我们报道了将原位电子顺磁共振(EPR)谱和EPR成像相结合来分析对称Li/LiPF₆/Li电化学电池极化过程中金属锂的形态和位置。我们利用EPR谱的形状、共振场和振幅的变化来跟踪亚微米级锂粒子的成核(窄而对称的信号)，这是与块状锂在对电极上的碎裂(不对称信号)同时发生的。此外，原位EPR相关光谱和成像(光谱-空间EPR成像)可以识别(光谱)和定位(空间)由电镀(沉积)或剥离(蚀变的块状锂表面)产生的亚微米级锂粒子。最后，我们展示了通过原位EPR成像，在整个电池内通过隔膜形成锂枝晶的可能性。这项技术对掌握困扰固态电池发展的锂-电解质界面问题有很大帮助。

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41467-021-21598-2

10. ACS Energy Lett.：锌有机二次电池羰基和氨基聚合物电化学研究的新进展

有机电极材料种类繁多，可以替代金属化合物制造高性能的锌离子二次电池。具有氧化还原活性的聚合物可分为含氨基的芳香族化合物和醌类化合物，它们表现出不同的电化学行为。在这里，我们比较了两种有代表性的聚合物，聚(1，5-萘二胺)和聚(1，5-二羟基萘)，它们被电沉积到纳米多孔碳上制成锌离子电池正极。在−20~20°C的不同温度范围内测试了两种聚合物的电化学储能性能，确定了低温对其容量损耗、电荷转移电阻和活化能的影响。通过实验和理论相结合的方法，揭示了影响聚合物储能性能的关键因素。研究发现，有机电极材料提取锌离子过程中的熵变对其在低温环境下的循环稳定性和容量保持性起着关键作用。

原文链接：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.1c00139

11. Adv. Funct. Mater.：聚合物分子工程实现高能量密度柔性锂离子电池超厚电极中电子/离子的快速传输

高能量密度的柔性锂离子电池是日益增长的柔性和耐磨性电子设备的迫切需要，但传统的片状结构电极活性物质的面积负载量较低，这限制了锂离子电池的发展。增加活性物质的面积载量所引起的电子/离子输运迟缓问题的解决仍然是一个巨大的挑战。本文提出了一种乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)，为超厚柔性LFP/CNT/EVA正极和LTO/CNT/EVA负极提供柔性支撑和离子通道，从而实现高能量密度和全柔性锂离子通道。LFP/CNT/EVA是一种由EVA链和碳纳米管缠绕在LFP上形成的三元均质结构，其LFP含量高达80wt%，厚度在20~460µm之间可调，与以往的研究形成鲜明对比的是，LFP/CNT/EVA在0.1C下提供了基本恒定的≈160mAh g⁻¹的比容量，从而获得了高达4.56mAh⁻²的超高的面积容量。基于LFP/CNT/EVA正极和LTO/CNT/EVA负极的柔性锂离子全电池，在平坦和弯曲交替的状态下表现出良好的循环性能。这些发现有望为未来可穿戴式储能设备设计高能量密度的柔性锂离子电池开辟新的途径。

原文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202100434

12. Adv. Funct. Mater.：一种金属盐负极：稳定固体电解质界面以延长电池循环寿命

金属锂(Li)是高能量密度充电电池的最终负极候选材料。然而，它的实际应用受到严重问题的阻碍，包括锂枝晶的生长不受控制和不良的副反应。本研究提出了“金属盐”的概念，并通过机械捏合的方法将经典的电解质添加剂LiNO₃成功地嵌入到金属锂的块体结构中，构建了Li/LiNO₃复合箔。LiNO₃与金属锂反应，在整个电极上生成锂离子导电物种(如Li₃N和LiN_xO_y)。这些衍生物提供了稳定的固体电解质界面(SEI)，有效地调节了锂在初始电镀时成核/生长的均匀性，具有成核势垒低、晶粒大且无苔藓形貌的特点。重要的是，这些衍生物与LiNO₃结合，可以原位修复镀锂/剥离过程中体积变化较大造成的SEI损伤，实现稳定的电极-电解液界面，并抑制金属锂与电解液之间的副反应。由高负载LiCoO₂正极(≈20 mg cm⁻²)和复合金属锂负极(含25wt%LiNO₃)组成的全电池在0.5C贫电解液条件下(≈12µL)进行稳定循环，100次循环后容量保持率达93.1%。

原文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202010602

13. J. Am. Chem. Soc.：生物选择性合成多孔炭集流体用于高性能钠金属电池

从天然木材结构中热解制备的生物质碳材料显示出潜在的储存应用前景。天然木材由木质素、半纤维素和纤维素等多种碳源组成，影响热解碳的形成和微观结构。然而，其机制还没有完全被理解。在这项工作中，大量的木质素是通过从鲈木中提取的真菌进行生物降解而被选择性地消耗的。结果表明，热处理后的碳材料具有短程有序的石墨结构。碳的石墨化程度提高，说明纤维素在热解过程中有利于石墨的形成。石墨化度的提高有利于提高电极反应的电荷转移和热力学稳定性。作为概念验证，所制得的碳集流体作为钠金属负极载体可在10mAh cm^-2的面积容量下循环4500h以上，库仑效率可达99.5%以上。

原文链接：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c12098

14. Joule：Li₂MnO₃的循环机理：Li-CO₂电池及正极材料中氧氧化还原的共性

Li₂MnO₃被认为是一种具有代表性的富锂化合物，对氧活度的争论十分激烈。本文通过对Li₂MnO₃的体相和表面的Mn和O状态的评价，阐明了在Li₂MnO₃中，Mn(III/IV)氧化还原是体相氧化还原的主要形式，而初始电荷平台来自于表面析氧反应和碳酸盐分解反应。在任何电化学阶段都不涉及晶格氧氧化还原。碳酸盐的生成和分解表明了Li₂MnO₃表面的催化性能，从而激发了以Li₂MnO₃为电催化剂的Li-CO₂/空气电池。Li₂MnO₃中晶格氧氧化还原的缺失对富锂化合物中氧氧化还原的来源提出了质疑，通过光谱比较发现富锂化合物的氧氧化还原性质与常规材料相同。这些发现为理解和控制高能正极的氧活度提供了指导，并为使用富碱金属材料进行催化反应提供了机会。

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2542435121000817

15. Mater.Today：高电压金属锂电池用超高镍层状氧化物正极的稳定化

具有超高镍(Ni)层状氧化物正极的可充电锂(Li)金属电池(LMB)为电动汽车的应用提供了很好的机会。然而，增加镍含量必然会引起比容量和电化学循环性能之间的权衡，这是因为高活性镍与电解液发生了副反应。在超高镍正极LiNi_0.94Co_0.06O₂上，采用先进的醚基局域高浓度电解液(LHCE)原位形成了富含氟化锂、分布均匀的保护稳定的正极/电解液界面，与锂金属负极兼有良好的相容性。随后，在1C循环速率(1.5mAcm⁻²)下，在2.8~4.4V的电压范围内，LiNi_0.94Co_0.06O₂正极在25°C循环500次后容量保持率可达81.4%，在60°C循环100次后容量保持率可达91.6%。同时，醚基局域高浓度电解液中形成的电极/电解质中间相在3C充电速率下的可逆容量约为209mAh g⁻¹。这项工作从原位超高镍正极/电解液界面保护的角度为高能量密度、长寿命的锂金属电池提供了一条有效的途径和重要的见解。

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1369702121000146?via%3Dihub

16. Adv. Funct. Mater.：具有较小无用体积的解链碳纳米管/石墨烯杂化纤维用于超高体积能量密度超级电容器

高体积能量密度一维光纤超级电容器(SC)的研制对微小型可穿戴电子设备具有重要意义，而限制器件体积是关键。本研究以部分解链氧化碳纳米管(PUOCNT)/氧化石墨烯(GO)混合溶液为原料，通过湿法纺丝和化学还原法制备了部分解链碳纳米管/氧化石墨烯(PUCNT/RGO)杂化纤维，该纤维具有较小的无用体积和有序的多孔结构。纺丝液粘度低、浓度高，在保证纺丝顺利进行的同时，减少了相分离过程中的传质，从而减小了孤立气孔产生的“无用体积”。此外，具有一维和二维杂化纳米结构、大比表面积和良好水溶性的PUOCNT可以作为一种更有效的间隔体来抑制氧化石墨烯片层的再堆积，同时减少间隔体本身和形成的大空间空洞的“无用体积”。由PUCNT/RGO杂化纤维组装而成的全固态超级电容器的体积能量密度达到8.63MWh cm⁻³，超过了以往报道的碳基纤维的体积能量密度。这一发现可能会为精细控制石墨烯纤维的密度和孔结构打开一扇门，通过可扩展和高效的工艺应用于高体积能量存储。

原文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202100195

17. Adv. Funct. Mater.: 通过多用途合金状态抑制非富勒烯受体的动力学聚集，可以实现高效稳定的三元聚合物太阳能电池

尽管致力于改善有机太阳能电池（OSC）的操作稳定性方面取得了很大的进步，但是亚稳态形态的退化仍然是其实际应用的挑战性障碍。在此，研究者们从控制非富勒烯受体（NFA）的聚集特性的角度揭示了光敏层中合金态的稳定功能。最先进的二元PM6：BTP-4Cl混合物的主体供体和受体材料分别采用类合金模型，其中第三种成分是自稳定聚合物受体PDI-2T和小分子供体DRCN5T，同时提供增强的光伏效率和存储稳定性。在这样的三元体系中，两个不同的论点可以使它们的工作原理合理化：（1）受体合金增强BTP-4Cl分子的构象刚度，以抑制分子内振动，从而使高能激发态快速松弛，从而稳定BTP-4Cl受体。（2）供体合金优化了PM6聚合物的原纤维网络微观结构，以限制BTP-4Cl分子的动力学扩散和聚集。根据优异的形态学稳定性，可以在不形成三元混合物中形成长寿命，被俘获电荷的物种的情况下，大幅降低非辐射缺陷的俘获系数。结果突出了工程化类合金复合材料以增强基于NFA的三元OSC的长期稳定性的新型保护机制。

原文链接：

https://doi.org/10.1002/adfm.202100316

18. ACS Energy Lett.：利用界面Cl^- /Cl⁰氧化还原--1.8 V电压平台水性电化学电容器

提高水电解质电化学电容器(EC)的储能能力的理想途径是提高其在高压下的容量。然而，由于电解质水溶液的释氧和较差的可逆性排除了高电位的氧化还原反应，导致平台电压不理想，能量密度有限。针对这一问题，研究者们通过调节阴离子水化结构和增强界面亲和力，将水基ECs引入到之前鲜有应用的高电位Cl^-/Cl⁰氧化还原反应中。实验和模拟表明，异离子入侵的溶剂化结构可以使氯氧化还原电位低于析氧电位，二维纳米通道壁上带负电荷的官能团增加了Heyrovsky阶梯的能垒，降低了Cl²解吸的趋势。此外，我们还证明了氯氧化还原在含氯离子的电解质甲基紫精二氯的双氧化还原活性中的优势，该电解质可提供1.8 V的持续放电电压平台和较高的能量密度。

原文链接：

https://doi.org/10.1021/acsenergylett.1c00045

19. J. Am. Chem. Soc.：通过多功能界面工程，稳定层状二维钙钛矿太阳能电池的效率超过19%

层状2D钙钛矿由于具有良好的环境稳定性，因此具有光伏（PV）专业知识的科学家已对其进行了广泛的研究。但是，钙钛矿薄膜中的随机相分布会影响器件的性能和稳定性。 为解决此问题，研究者们提出了二维钙钛矿GA₂MA₄Pb₅I₁₆钙钛矿的多功能界面工程，该工艺采用溴化胍（GABr）来优化二次结晶过程。 发现GABr处理可以促进形成具有优异的光电性能的2D GA₂MA₄Pb₅I₁₆膜的光泽和光滑表面。 因此，我们在AM 1.5G照明下实现了效率和稳定的2D钙钛矿太阳能电池（PSC），最高功率转换效率（PCE）为19.3％。此外，在没有封装的情况下，经过优化的器件在环境条件下存储后，其初始PCE的94％可以保留3000小时以上。

原文链接：

https://doi.org/10.1021/jacs.0c13087

20. Adv. Mater.：高效的无电子传输层的小分子有机太阳能电池，具有出色的器件稳定性

放置在电极和光敏层之间的电子传输层（ETL）可以增强有机太阳能电池的性能，但也有一定的局限性。大多数ETL是超薄膜，其沉积会扰乱光敏层的形貌，使器件制造复杂，增加成本并影响器件稳定性。为了完全克服这些缺点，优选的是在没有ETL的情况下工作的高效有机太阳能电池。在这项研究中，研究者们设计并合成了一种新的基于噻吩取代的苯并二噻吩核心单元和三烷基甲硅烷基侧链的小分子电子供体（H31）。将H31与电子受体Y6混合后，以2,9 - bis[3 -(二甲基氧基氨基)丙基]炭疽[2,1,9 - def:6,5,10 - d ' e ' f ']二异喹啉- 1,3,8,10(2H,9H) -四酮(PDINO)为ETL的太阳能电池的能量转换效率超过13%。与具有ETL的设备相比，无ETL的电池具有卓越的稳定性。因此，小分子供体-受体混合物为实现高效，可重现和稳定的器件结构而无需电极夹层提供了有趣的观点。

原文链接：

https://doi.org/10.1002/adma.202008429

21. Adv. Mater.：用于降低有机太阳能电池陷阱密度的电子受体类似物

典型的有机半导体材料表现出高的陷阱密度，范围在1016至1018 cm^-3之间，这是限制提高有机太阳能电池（OSC）的功率转换效率（PCE）的重要因素之一。为了降低OSC内的陷阱密度，开发了一种设计和合成电子受体类似物BTPR的新策略，作为第三组分引入OSCs中，以增强与聚合物供体共混的电子受体的分子排列顺序。最后，采用BTPR的三元态OSC器件显示出显着的PCE为17.8％，陷阱密度低（10¹⁵ cm^-3），并且由非辐射重组引起的能量损耗低（0.217 eV）。该PCE是单结OSC的最高值之一。含有BTPR添加剂的OSC的陷阱密度低至10¹⁵ cm^-3，与几种典型的高性能无机/杂化对应物相当，甚至更低，例如非晶硅的10¹⁶ cm^-3、10¹⁶ cm^-3金属氧化物的应用范围为10¹⁴至10¹⁵ cm^-3，卤化钙钛矿薄膜的应用范围为10¹⁴至10¹⁵ cm^-3，这使得OSC有望获得高达20％的PCE。

原文链接：

https://doi.org/10.1002/adma.202008134

22. Sci. Adv.: 碘还原实现可再生和高性能钙钛矿太阳能电池和组件

众所周知，基于钙钛矿的电子材料和设备（例如钙钛矿太阳能电池（PSC））的可复制性很差，这极大地阻碍了对其内在特性和实际应用的基本了解。在这里，研究者们了报道对于精心密封的前体粉末或溶液，有机碘化物钙钛矿前体也可被氧化成I₂，这会显着降低PSC的性能和可重复性。在降解的前体溶液中添加盐酸苄基肼（BHC）作为还原剂可以有效地将有害的I₂还原回I^-，同时大大减少薄膜中I₃^-诱导的电荷陷阱。在操作条件下，钙钛矿薄膜中的BHC残留物进一步稳定了PSC。BHC可以将叶片包覆的p-i-n结构PSC的稳定效率提高到创纪录的23.2％（国家可再生能源实验室认证的22.62±0.40％），并且这种高效设备的收率非常高。在35.8平方厘米的微型器件上也实现了18.2％的稳定孔径效率。

原文链接：

https://doi.org/10.1126/sciadv.abe8130

23. Joule: 通过三元共混物的设计和精细调整的形态可实现16％效率的全聚合物有机太阳能电池

为了获得更高的效率，对全聚合物有机太阳能电池(AP-OSCs)有着迫切的需求。在这里，研究者们通过在PM6:PY-IT共混物中引入少量的BN-T(一种B←n型聚合物受体)，成功地将性能提高到16.09%。研究发现，BN-T使PM6:PY-IT:BN-T三元共混物的活性层结晶性更强，但同时略微减少了相分离，导致激子捕获和电荷输运的增强。从热力学的观点来看，BN-T更倾向于位于PM6和PY-IT之间，并且这部分微调了形态。此外，随着能量和电荷转移的共存，三元共混物的非辐射能量损失显著降低。这些改进的性能促进了AP-OSCs的进步性能，这表明AP-OSCs可能与基于小分子受体的器件相比具有相当的效率，进一步增强了这种器件类型的竞争力。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.joule.2021.02.002

24. Joule：n掺杂无机分子簇是一种新型的高效有机太阳能电池空穴传输材料

目前，PEDOT：PSS和MoO₃是有机太阳能电池（OSC）中使用最广泛的空穴传输层（HTL）。但是，某些缺点仍然限制了它们的实际使用。在这项研究中，研究者们开发了一种简便的方法来提高基于多金属氧酸盐的无机团簇（PIC）的电导率，而又不牺牲其高功函数性质。制备了具有优异空穴收集能力的无机簇HPMO：Sn，并将其用作OSC中的HTL，可实现17.3％的功率转换效率（PCE）。据我们所知，光伏性能是该领域报道的最佳设备之一。此外，HPMO：Sn具有确定且稳定的化学结构且成本低廉的优点，并且HPMO：Sn无需任何后处理即可轻松制备。此外，我们证明HPMO：Sn HTL与刀片涂层非常兼容，即使用刀片涂层的HPMO：Sn薄膜制造了1.0 cm²的OSC，以达到15.1％的效率。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.joule.2021.01.011

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