离子电池

钙钛矿太阳能电池因其优异的光电转换效率和简便的制造工艺而备受关注。未配位离子及由此引起的不稳定对离子导致钙钛矿结构降解的示意图。因此，通过钝化界面缺陷和抑制界面离子迁移来提升钙钛矿与电子传输层之间的界面质量至关重要。因此，对阳离子和阴离子位点复杂化学环境的调控迫切需要合理设计的钝化分子。在此，本研究整合了协同阳离子-阴离子调控的概念，设计了一种热稳定的4,5-二氰基咪唑分子。

韩国浦项科技大学KilwonCho团队系统研究了不同有机间隔阳离子构建的低维钙钛矿对甲脒铅碘晶体形成与光电性能的调控机制。该成果以“MolecularEngineeringofOrganicSpacerCationsforEfficientandStableFormamidiniumPerovskiteSolarCell”为题发表于AdvancedEnergyMaterials。结论展望本研究通过有机间隔阳离子分子工程，明确了LD钙钛矿的晶体结构对甲脒钙钛矿结晶质量与光伏性能的关键影响。未来通过进一步优化间隔阳离子的化学结构、调控LD/3D比例，有望实现更高效率与更长寿命的钙钛矿太阳能电池，推动其商业化应用。

尽管铅基钙钛矿太阳能电池具有优异的光电性能，但其内部存在的可移动离子所导致的不稳定性以及潜在的毒性问题是其商业化进程中的两大障碍。研究发现，采用无DMSO工艺制备的纯锡基钙钛矿样品的离子密度比铅基钙钛矿低10倍以上，且离子损失极低。纯锡基样品在持续光照下表现出最低的离子相关损失，并保持了优异的器件与薄膜稳定性。

在本研究中，中国科学院物理研究所石将建、李冬梅和孟庆波等人通过掺杂镁，在CZTSSe表面引入了额外的空位缺陷，从而降低了原子互换的能垒。这种空位辅助的方法增强了Cu-Zn有序化的动力学过程，进而减少了器件中的电荷损失。显著抑制缺陷与电荷损失：该策略使材料表面的Cu-Zn有序度大幅提升。效率突破与大面积器件验证：该工作获得了14.9%的认证效率，是当前CZTSSe太阳能电池领域的最高效率之一，证明了该策略的有效性。

本研究西北工业大学陈睿豪和王洪强等人提出并实验验证了一种可同时锚定阳离子和阴离子缺陷的界面修饰策略，以4,5-二氰基咪唑为例，实现了对未配位离子缺陷的协同钝化，并同步固定相邻对应离子。DCI修饰有效抑制了离子迁移和相分离，使钙钛矿层由拉伸应力转变为压缩状态，最终使器件实现了26.10%的冠军效率。应力调控与晶格稳定性提升：DCI修饰使钙钛矿薄膜由拉伸应力转变为压缩状态，显著降低缺陷密度，提升结构稳定性。

金属卤化物钙钛矿虽具有优异光电性能，但离子迁移导致的稳定性问题亟待解决。研究指出，仅当离子响应完全激活时，两种方法才能可靠估计移动离子密度。BACE测量显示离子迁移率与浓度随温度升高而增加，并可通过离子飞行时间计算Br激活能；Mott-Schottky测试则呈现高频电子缺陷平台与低频离子缺陷平台。该研究成果为无机钙钛矿太阳能电池的稳定性优化提供了关键测量方法与理论依据，对推动钙钛矿光伏商业化进程具有重要意义。

“通过我们自研的技术，结合钠离子电池的本征优势，可确保在极端环境下钠离子电池的高能效和稳定性。”兴储世纪钠电研究院院长苏恒表示，“我们的钠离子电池在-40℃的极寒中，容量保持率仍接近90%，这一数据在行业内处于领先地位。”

中国几所大学的研究人员报告说，通过引入三氟甲磺酸钠作为双功能离子调节剂，钙钛矿太阳能电池制造取得了进展。本研究建立了一种综合分子水平策略，用于调节钙钛矿体系中的结晶动力学和缺陷化学。NaOTF介导的离子调控框架为高效、长期稳定的钙钛矿太阳能电池的设计提供了一种通用且可扩展的途径，为下一代光电器件中的受控晶体生长和缺陷钝化提供了宝贵的指导。

本文大湾区大学于华、阜阳师范大学张甲甲、昆明理工大学于月和陈江照等人通过三氟甲氧基功能化双胍阳离子策略，实现了对电子选择层与埋底界面的同步稳定。本研究提出了一种通过双胍阳离子功能化同步稳定电子选择层与界面的策略，为实现高性能空气制备钙钛矿电池提供了可行路径。

提供了对双重钝化策略的全面评估，强调其在稳定高效钙钛矿太阳能电池中的潜力。b)钙钛矿太阳能电池在钙钛矿/Spiro界面使用金刚烷等离子体聚合物薄膜作为钝化层时的电流密度-电压曲线。双钝化钙钛矿太阳能电池的稳定性提升不仅归因于对潮湿环境的保护作用，还由于缓解了TiO2在紫外光辐射下光催化效应引起的降解。