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Junfeng Huang
Author with expertise in Lithium-ion Battery Technology
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Ce-anchored NiFeOOH derived from in-situ self-optimization for efficient and highly durable water oxidation

Jinzhi Jia et al.Aug 1, 2024
Metal-organic frameworks could undergo surface reconstruction to form (oxy)hydroxide which is regarded as a real active species during the electrolysis. However, it is still a challenge to manipulate the reconstruction process to achieve the highly active (oxy)hydroxide species. Herein, a viable Ce decoration strategy is developed to optimize the structural reconstruction of NiFe-MIL-53 and enhance the activity of reconstructed species. Theoretical and experimental investigations suggest that the unique 4f valence electron structure of Ce atoms induces charge redistribution through strong 3d-2p-4f orbital electron coupling. This promotes the interface charge transfer, optimizes the adsorption of oxygen-containing intermediates, and reduces the energy barrier of rate-determining step, thus enhancing oxygen evolution reaction (OER) performance. Consequently, the reconstructed Ce@NiFeOOH requires a low overpotential of 219 mV at 10 mA cm−2 with a small Tafel slope of 28.1 mV dec−1. Additionally, Ce@NiFeOOH is also operated for 1780 h at 10/100 mA cm−2 without noticeable attenuation, demonstrating excellent long-term durability. This study offers a promising strategy for the construction of outstanding performance electrocatalysts.
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Room‐Temperature CsPbI3‐Quantum‐Dot Reinforced Solid‐State Li‐Polymer Battery

Wentao Wang et al.Jan 10, 2025
Abstract A novel polymer electrolyte based on CsPbI 3 quantum dots (QDs) reinforced polyacrylonitrile (PAN), named as PIL, is exploited to address the low room‐temperature (RT) ion conductivity and poor interfacial compatibility of polymer solid‐state electrolytes. After optimizing the content of CsPbI 3 QDs, RT ion conductivity of PIL largely increased from 0.077 to 0.56 mS cm −1 , and its Li‐ion transference number () from 0.20 to 0.63. It is revealed that the synergistic enhancement of Li‐ion transport and interface stability is realized by CsPbI 3 QDs through Lewis acid–base interaction, ordered polarization of PAN, and interface chemical regulation. These two effects guarantee the robust solid‐electrolyte interface (SEI) in PIL‐based solid‐state batteries. Consequently, PIL electrolyte enables solid‐state Li‐metal batteries to deliver extraordinary RT cycling performance as verified by excellent cycling stability (>2000 h at 0.1 mA cm −2 ) of Li|PIL|Li symmetric batteries. Moreover, Li|PIL|LFP (LFP is LiFePO 4 ) and Li|PIL|NCM811 (NCM811 is Li(Ni 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 )O 2 ) batteries maintain capacity retention of 81.2% and 77.9%, respectively, after 600 cycles at 0.5 C, as well as good rate‐capability and very high Coulombic efficiency at RT.