1. 中科院上海陶瓷研究所靳俊&温兆银AEM:微区焊接策略防止非活性硫物种的形成深入了解锂电池故障机制对于为促进这类电池的电化学性能提供设计指导具有重要意义。近日，中科院上海陶瓷研究所靳俊（通讯作者）和温兆银（通讯作者）等人发现在放电期间，固体硫物质沉积在基底上，导致大的接触电阻和缓慢的氧化还原动力学。然后，累积效应导致在低维衬底（0 D，1 D和2 D）上形成孤立的非活性硫物质。在这方面，提出了一种抵抗非活性硫物质形成的微区焊接策略，极大地提高了Li-S电池的电化学性能。电池显示出7.8 mAh cm-2的高放电容量和良好的循环稳定性。
碳硫正极和电阻模型示意图
正极材料的表征
不同衬底上的原位电化学阻抗谱及多硫化锂沉积行为Microregion Welding Strategy Prevents the Formation of Inactive Sulfur Species for High-Performance Li–S Battery(Adv. Energy Mater., 2021, DOI: 10.1002/aenm.202102024)2. 华南理工胡仁宗&朱敏AEM:可扩展至−50 °C的宽温SnO2基负极锂离子电池（LIB）由于负极，电解质和固体电解质界面（SEI）中的Li+传输动力学缓慢以及大的过电位，甚至不能在-10 ℃以下安全充电。这导致在负极表面上沉积Li。近日，华南理工胡仁宗（通讯作者）和朱敏（通讯作者）等人开发了SnO2-LiF石墨（SLG）复合负极用于广泛的温度应用。具有碳酸亚丙酯电解质的SLG在60 ℃下以100 mA g-1提供超过900 mA h g-1的稳定容量，在-10 ℃下保持823.9 mAh g-1。当与基于四氢呋喃的电解质匹配时，SLG分别在-40 ℃下提供780.4 mAh g-1和在-50 ℃下提供637.2 mAh g-1的稳定容量。证明了LiF诱导的富含无机物的SEI维持了活性Sn的纳米结构，并且它们与电解质的界面是高度稳定的。这项工作表明，LiF改性的SnO2负极与合适的电解质相匹配，可以使LIB在宽温度下具有安全和长寿命的资格，这有助于进一步促进这些电池的低温应用。
LiF添加剂对SnO2合金化和转化行为的影响
SnO2–LiF–石墨负极结构表征
不同电流倍率下SLG电极在30 °C下的循环稳定性LiF-Induced Stable Solid Electrolyte Interphase for a Wide Temperature SnO2-Based Anode Extensible to −50 °C(Adv. Energy Mater., 2021, DOI: 10.1002/aenm.202101855)3. 韩国釜山国立大学&韩国高级科学技术研究院ACS Energy Lett.：双阳离子杂芳基吡啶作为非水氧化还原液流电池负极材料的系统设计许多有机氧化还原材料在化学上不稳定并且微溶于非水介质。此外，氧化还原材料的交叉和有限膜的可用性限制了这些材料在非水氧化还原低电池（RFB）中的长期循环性。近日，韩国釜山国立大学Jung Min Joo（通讯作者）和韩国高级科学技术研究院Hye Ryung Byon（通讯作者）等人为了克服这些限制，开发了一类新的吡啶鎓基负电解质。通过将苯并噻唑引入吡啶鎓的C4位来延长吡啶鎓分子的π-共轭结构，这提高了这些分子的稳定性。双阳离子苯并噻唑基吡啶鎓的0.1 M溶液在对称RFB中250个循环的每个循环显示0.0083%的容量衰减率，并且在包含铵取代的二茂铁作为正电解质的全RFB中显示0.08%的容量衰减率。
杂芳烃取代吡啶类化合物的制备4 mM TMAP-BTP2+·2TFSI−在0.1 M TBATFSI/MeCN电解质溶液中的电化学性质
TMAP-BTP2+·2TFSI−对称的RFB测试Systematic Designs of Dicationic Heteroarylpyridiniums as Negolytes for Nonaqueous Redox Flow Batteries(ACS Energy Lett., 2021, DOI: 10.1021/acsenergylett.1c01623)4. 澳大利亚新南威尔士大学EnSM:弱碱性高压水基Zn/LiCoO2混合电池可充电水性锌基电池（RAZB）由于其不可燃性，低成本和高容量而成为锂离子电池的有吸引力的替代品。然而，缺乏耐用的高电位正极材料限制了RAZB的电压。许多高电位正极是层状锂金属氧化物（例如LiCoO2），其经常在含水酸性或中性电解质中降解。近日，澳大利亚新南威尔士大学王大伟（通讯作者）和Huabo Liu（通讯作者）等人发现了一个1.99 V的Zn/LiCoO2水混合电池，具有显着的循环稳定性和出色的倍率性能。水性弱碱性含氨电解质（MAAE）具有出色的性能，可促进LiCoO2正极的可逆性并抑制Zn负极的枝晶生长。
带有MAAE的水基锌/液碳电池示意图
LCO在MAAE电解液中的循环稳定性
Zn/Zn对称电池在MAAE和6 M KOH电解液中的沉积/脱出试验High voltage aqueous Zn/LiCoO2hybrid battery under mildly alkaline conditions(Energy Storage Materials, 2021, DOI: 10.1016/j.ensm.2021.08.042)5. 澳大利亚新南威尔士大学王大伟EnSM:纳米流体填料实现高容量纳米颗粒电极纳米材料广泛应用于锂离子电池，以提高功率/能量性能。然而，纳米颗粒的低堆积密度限制了电极的体积容量。缩放纳米粒子电极导致孔隙破坏，电解质阻塞和差的离子传输。近日，澳大利亚新南威尔士大学王大伟（通讯作者）等人这项工作报告了纳米流体添加剂在超致密纳米颗粒电极中的无阻碍离子传输，纳米流体添加剂提供快速离子通道而不损失电极密度。作为模型正极材料的亚微米商业LiFePO4颗粒被用于制造纳米流体增强的致密电极，其在液体和凝胶-聚合物电解质中显示出优异的体积容量，其超过了最先进的LiFePO4电极。在高容量紧凑型电池的设计中，这种纳米流体策略可以扩展到其他电活性纳米颗粒。
Ti2O（PO4）2（H2O）电极的循环性能Ultra-stable Ti2O(PO4)2(H2O) as a viable new Ca2+ storage electrode material for calcium-ion batteries(Energy Storage Materials, 2021, DOI:10.1016/j.ensm.2021.08.035)7. 中国石油大学刘征&范壮军EnSM:强氧化诱导富含醌的多巴胺助力高容量多孔碳有机正极有机阴极由于其高理论容量，分子多样性和可持续性而成为钠离子电池（SIB）的有希望的候选者。然而，较差的速率性能和较差的循环寿命仍然限制了它们的大规模应用。近日，中国石油大学刘征（通讯作者）和范壮军（通讯作者）等人通过超快速异相成核过程制备了紧密粘附在3D多孔碳表面（PC-PDA-APS）上的富含超薄醌的聚多巴胺（PDA）涂层的简便策略。用作引发剂的过硫酸铵（APS）不仅可以抑制多巴胺的自成核，还可以促进从双羟基向双羰基的转化，超高转化率高达81%。受益于连接间3D碳骨架，超薄PDA涂层和超高醌含量的协同作用，PC-PDA-APS表现出显着高的比容量和出色的倍率性能。
K2Co(PO3)4的析氧反应性能Cobalt tetraphosphate as an efficient bifunctional electrocatalyst for hybrid sodium-air batteries(Nano Energy, 2021, DOI:10.1016/j.nanoen.2021.106485)
