界面

PMBI的关键优势不仅在于维持pH梯度，更在于其显著扩展了反应界面面积。

我们相信，这些研究方向不仅能为微尺度双极界面的长期运行提供理论基础和材料支撑，也将为高功率、高耐久的液体燃料电池系统开辟新路径。

研究表明，通过精准的界面设计与pH分区调控，可显著提升液体燃料电池系统的电化学性能。

我们希望打破这个限制，通过构建在微观尺度上维持酸碱分离的界面结构，让两极各自处于最优反应环境。

界面结构的力学和化学稳定性：pH梯度是PMBI的核心，这要求材料具备良好的离子选择性、水管理能力和抗机械应力能力。

TbCl₃掺杂对CsPbI₃薄膜光学和晶体结构稳定性的影响：a-b)空气环境下，分别在未掺杂和掺杂TbCl₃的Me-4PACz界面上制备的CsPbI₃薄膜的原位吸收光谱；

TbCl₃掺杂对钙钛矿太阳能电池性能的影响：a)基于是否掺杂TbCl₃的Me-4PACz界面的CsPbI₃太阳能电池能带排列示意图；

c-d)分别为有无TbCl₃掺杂的Me-4PACz界面退火过程中CsPbI₃中间相的原位吸收光谱；

c-d)分别在未掺杂和掺杂TbCl₃的Me-4PACz界面上制备的CsPbI₃薄膜在空气中存放5天后的XRD图谱。

通过掺杂稀土化合物TbCl₃，有效改善了Me-4PACz界面的润湿性和光电性能，进而促进了CsPbI₃钙钛矿薄膜的大晶粒生长及其致密平整性。

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(2)异质结界面能活化多硫化物并降低反应能垒；

DFT计算进一步揭示，异质结界面引发了显著的电子重分布(图3h-j)，结合晶体轨道汉密顿布居(pCOHP)分析，其S-S键的削弱程度(iCOHP值)较单组分材料更显著。

WL3边的X射线吸收近边精细结构(XANES)中对应于W-O和W-W/Co的峰也证实了异质结界面的形成。

此外，计算和实验验证CoWO₄和WO₂之间具有的功函数差异会驱动电子从WO₂向CoWO₄迁移，从而在异质结界面处产生内建电场，这将有利于硫转化反应的进行。

此外，接触角测试显示，两性离子添加剂增强了电解液与锌之间的润湿性(图3b)，这有利于降低电极/电解液界面的界面自由能。

这有效地缓解了电极/电解质界面的浓度极化，防止了由于Li⁺分布不均匀而导致的锂沉积不均匀。

本文详细讨论了非水金属-二氧化碳电池在电极/电解质界面遇到的挑战以及相应的优化策略。

本文重点论述了电解质的设计原理和基本特性，以及如何构建稳定的电极-电解质界面，并对电解质影响二氧化碳氧化还原反应路径的机理进行了总结和提出。

然而，非水金属-二氧化碳(锂/钠/钾-二氧化碳)电池的电极-电解质界面稳定性问题一直困扰着其发展。

(3)调节表面化学和动态：电解质中的离子转换和通过电极/电解质界面的转移过程会影响电池的循环寿命。

(4)在宽温度范围内提高非水MCBs的性能：在低温条件下，电解质的离子导电性降低严重限制了Li⁺/Na⁺/K⁺离子和二氧化碳的传输动力学，而电极与电解质界面处的脱溶剂化能垒增加导致电荷转移阻抗增大及过电位升高。

(a)水性锌-二氧化碳电池和(b)水性碱金属-二氧化碳电池的示意图。

另一种策略是引入额外的阴离子、共溶剂等物质，以促进类似电极上固体电解质界面(SEI)的电解质界面生长，从而在动力学上抑制电解质的分解。

然而，准固态/固态电解质目前普遍存在室温下离子导电性差及电极-电解质界面阻抗高的问题。

然而，双层结构会导致额外的电解质/电解质界面电阻和不连续的离子迁移路径。

非水MCBs的结构示意图及其电解质研究的重大发展，以及电池装置的设计原理。

三是抑制SCNCM811正极的不可逆相变，使其保持稳定的层状结构，从而保障正极-电解质界面的结构与化学稳定性，最终实现ASSBs在4.8V高压下的稳定循环。

图8通过X射线衍射(XRD)、高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)及能量色散X射线光谱(EDS)表征，从晶体结构、微观形貌及元素分布维度，对比分析未改性LYZC与LYZC@5BTO体系循环后，SCNCM811正极与电解质界面的结构演变差异，验证了BTO包覆对正极-电解质界面结构稳定性的改善作用。

改性后的LYZC@5BTO体系展现出优异的倍率性能，即便在2C高倍率下，仍能实现86.5mAhg⁻1的可逆容量，为未改性LYZC体系的近十倍，且电池极化程度显著更小。

深圳大学刘光良等：BaTiO₃纳米颗粒诱导氯化物固体电解质界面电场优化用于4.8V全固态锂电池深圳大学刘光良等：BaTiO₃纳米颗粒诱导氯化物固体电解质界面电场优化用于4.8V全固态锂电池精选

研究还通过XRD、XPS、ToF-SIMS、HRTEM、EIS等表征手段，验证了BTO包覆未破坏LYZC晶体结构、有效优化了电极/电解质界面化学环境并抑制界面劣化，该策略为高压全固态锂电池的氯化物电解质改性提供了低成本、可规模化的解决方案。

综上，通过XPS的元素化学态分析与定量统计，明确证实BTO包覆可有效抑制LYZC与SCNCM811间的界面分解反应，减少惰性副产物生成，从而稳定正极-电解质界面。

这一现象进一步验证了四方相BTO的自发极化特性，其能与LYZC电解质在界面处形成内建电场，该内建电场可削弱高电压对LYZC电解质的影响，抑制电解质自分解，最终助力全固态电池实现高压工况下的循环稳定性。

理论模型揭示了织物–离子界面在力–电转换过程中的非线性耦合补偿机制，明确了线性响应不仅取决于材料模量差异，更依赖于界面应力传递效率与空间变形分布特性。

该模型表明，传感线性不仅依赖于材料模量差异，更取决于离子凝胶与织物界面的应力传递效率及织物基底的变形分布特性。

b、c在不同倾斜角度下，PPSF的卤水收集速率、蒸发界面和供应槽中卤水的平衡温度；

为了进一步分析热传递行为，使用COMSOL构建了具有不同水流速率的蒸发界面模型(包括流动水膜和PPSF)(图4d)，结果显示：当水流速率为~10⁻⁵ms⁻1时，流动水膜的温度梯度从20℃升高到39℃；

改性后的PPSF因含有大量亲水基团(-OH和-NH₂)，展现出优异的亲水性和水传输性能，可将水的蒸发焓降低至1819.72kJkg⁻1(图3a-c)。

随着倾斜角度从0°增加到60°，蒸发界面的平衡温度从约39.5℃升高到约42.5℃(图4c)，这些结果表明，增加倾斜角度会导致蒸发界面温度升高，这归因于织物内水传输的减缓。

通过高温时效诱导的调幅分解是增强碳化物陶瓷力学性能的有效策略，然而，碳化物陶瓷中普遍较高的层错能限制了调幅分解界面的位错钉扎效应，阻碍了硬度和韧性的同步提升。

响应型与耦合机制设计：通过引入光电响应机制、梯度结构和动态调控层，我们希望实现界面性能的实时适应与精准控制，为下一代智能燃料电池提供支撑。

中、美、德三国科研团队合作发表综述：可持续非水金属-CO₂电池的电解质及界面化学中、美、德三国科研团队合作发表综述：可持续非水金属-CO₂电池的电解质及界面化学精选

3.2非水MCBs中金属负极的界面化学在电池运行过程中，电解质与电极之间会发生复杂的多相反应。

III非水MCBs和金属负极界面化学的电解质优化策略3.1电解质的优化策略与进展液体电解质包括有机电解液和离子液体(ILs，熔盐)。

材料体系的可持续优化：我们正在开发更高电导率、更强碱稳定性的离聚物，并探索自修复型交联网络来抵抗界面退化。

非水MCBs的结构示意图及其电解质研究的重大发展，以及电池装置的设计原理。

(4)在宽温度范围内提高非水MCBs的性能：在低温条件下，电解质的离子导电性降低严重限制了Li⁺/Na⁺/K⁺离子和二氧化碳的传输动力学，而电极与电解质界面处的脱溶剂化能垒增加导致电荷转移阻抗增大及过电位升高。

此外，在固态电池中，各种固体成分的物理化学和机械性能以及固体-固体接触的性质都会影响界面的形成，这些界面可能包括松散的物理接触、晶界、化学和电化学反应，所有这些都会增加界面电阻。

这一界面不仅使电解质的ESW超过其固有值，还促进了离子传导。