量子点

华东理工大学胡彦杰课题组构建了一类新型电催化剂，以柠檬酸铵为原料，通过水热法将N掺杂的石墨烯量子点(NGQDs)强耦合在Ni(Fe)OxHy纳米片阵列上。表面化学状态分析表明，NGQDs通过M-N-C键固定在Ni(Fe)OxHy上，这导致电子发生强烈的相互作用，产生更多的高价金属(Ni3+和Fe3+)，这些高活性金属中心位点可以有效地促进OER过程中的羟基化转变，从而极大程度地改善OER动力学。

将GQDs限制在蛋黄-壳结构内，可以缩短电子和离子传输的途径，提高硫的利用率并实现储能性能。Fe2O3核和SnO2壳均显示出与Li2S4、Li2S6和Li2S8 的强结合，这通过使用密度泛函理论计算得到验证。甜甜圈状GQD/Fe2O3@S@SnO2的锂硫电池在循环100次后显示出923mAhg–1的容量、约100%的库仑效率和重复测量后的可恢复倍率性能。构建的电池在45°C的高温下具有良好的耐受性。这些发现将使甜甜圈状蛋黄-壳设计能够广泛应用于开发其他新兴的高性能材料及其二次电池。

美国加州大学伯克利分校的Elton J. Cairns教授和韩国忠南国立大学Chunjoong Kim等人首次利用GQDs和氮功能化GQDs（NGQDs）直接装饰导电添加剂（即CB）和夹层（即CC夹层）来增强Li-S电池的性能。由于NGQDs具有更高的硫亲性，在Li-S电池中使用由NGQDs装饰的CB和CC提供了增强的电池性能。与使用未经处理的CB的电池相比，使用NGQD装饰的CB的硫电极表现出更高的容量保持率。

在本文中，氮石墨烯量子点（N-GQDs）和硫化铜铟/硫化锌（CIS/ZnS）量子点分别通过简便的水热和水溶液途径合成。在此，N-GQDs和CIS/ZnS QDs在水相中合成了一种荧光纳米复合材料。

作者制备了石墨烯量子点组成的超薄Li+吸附层，提出了一种在超高电流密度和面积容量下稳定锂金属负极的有效策略，一方面可以缓解锂负极表面的Li+消耗，另一方面也不增加复合负极的重量和体积。该锂负极界面设计策略，进一步释放了锂金属基电池的潜力。

石墨烯量子点在生物、医药、新型半导体器件等范畴具备重要潜在应用。能实现单分子传感器，也可能催生超小型晶体管或是使用半导体激光器所进行的芯片上通讯用来制作化学传感器、太阳能电池、医疗成像装置或是纳米级电路等等。

在本工作中，将GQD通过氢键作用分散于聚乙烯吡咯烷酮（PVP）基体中，从而保留GQD在固态条件下的荧光特性，并加入少量的硝酸弥补PVP的绝缘性。将上述复合薄膜应用于本课题组开发的特色纳米光电器件——碳纳米管和硅形成的异质结太阳能电池上，实现了对紫外光的有效利用（紫外波段的外量子效率明显提升）。这种借助于QD的下转换特点实现对光子进行管理的策略也适用于其他类型的光电器件。