电池

超分子框架已被广泛合成用于离子传输应用。然而，在超分子框架中构建离子传输路径的传统方法通常需要复杂的过程，并且表现出差的可扩展性、高成本和有限的可持续性。 这里，马里兰大学胡良兵教…

开发新型高容量/能量密度的可充电电池对于未来几代消费电子产品、电动汽车和大规模储能应用具有重要意义。其中，结晶石墨材料通常具有低表面积和孔体积，不太可能成为沉积大量金属氯化物及捕集…

硫基水系电池（SABs）被认为是安全、低成本和高容量储能的有前途的候选者。尽管具有很高的理论容量，但由于元素硫的热力学不稳定和动力学缓慢等问题，实现SABs的高可逆性仍是一个巨大的…

使用Si作为负极材料的锂离子电池（LIB）比最先进的石墨基LIB具有更高的能量密度。然而，体积膨胀和相关动态表面的挑战导致固体电解质界面的连续（重新）形成、活性锂损失（ALL）和快…

对于目前锂离子电池中最主要的NCM正极而言，更高的镍含量带来更高的能量密度，但伴随着与电解液更严重的界面反应和更差的安全性能。单晶正极材料具有晶界少、密度高、循环过程中微裂纹抑制等…

水系锌离子电池（ZIBs）的开发和应用仍然面临一些障碍，如枝晶生长和活性水引发的副反应等。近年来，Zn负极的改性取得了很大进展。其中，无机涂层表面改性是最有前景的实用策略之一。然而…

无机/有机复合聚合物电解质（CPE）具有良好的柔韧性和电极接触性，因而一直被用于固态钠金属电池。然而，CPEs在高能量密度固态钠金属电池中的应用仍然受到低Na+电导率、大厚度和低离…

锌金属电池（ZMBs）由于成本低且具有大规模应用的潜力，在储能方面具有实际前景。然而，Zn负极的枝晶和腐蚀问题限制了其实际应用。 在此，澳大利亚阿德莱德大学郭再萍教授、毛建锋研究员…

层间工程是改善层状钒基氧化物结构、优化离子扩散能力的一种有前途的策略，在此过程中需要明确层间结晶水在调控电荷存储性能中的作用。 在此，浙江大学陆俊教授、上海大学鲁雄刚研究员及程红伟…

液流电池（FBs）是开发清洁可再生能源的大规模和长期储能的最佳选择之一。利用有机分子作为氧化还原物质的水系有机液流电池（AOFB）具有独特的优势，如元素丰度和可定制性，从而使潜在的…

成果展示 尖晶石型LiNi0.5Mn1.5O4（LNMO）是一种最有前途的5 V级锂离子电池（LIBs）正极材料，可实现高能量密度和低成本。然而，在液态电解质电池中，高电压会通过碳…

探索一种可扩展的策略来制备多功能隔膜，对于克服锂硫电池（LSBs）中锂多硫化物（LiPSs）和锂枝晶生长的挑战具有重要意义。 江南大学黄锋林等通过界面工程构建了一个无粘结剂的Jan…

钠离子电池用高性能碳负极的发展受到动力学迟缓和结构不稳定的限制。扩大层间间距、氮掺杂和介孔结构工程已成为克服这些挑战有希望的策略。但同时实现石墨烯纳米域的构建、高效的氮掺杂和合理的…

富锂层状氧化物由于结合了阳离子和阴离子的氧化还原活性，是高能量密度锂离子电池有前景的正极候选材料。然而，严重的晶格氧损失不可避免地诱发过渡金属（TM）和锂层中不可逆的锂迁移，这降低…

为了剖析电极尺度上的性能限制因素，需要直接表征微尺度的单颗粒。 北京理工大学宋维力等建立了一个单颗粒电化学装置，并开发了一个基于物理学的模型，从电化学阻抗测试中提取固相扩散系数（D…

具有大离子电导率、高离子迁移数和与电极良好界面相容性的固态聚合物电解质是固态电池非常需要的。然而，在传统双离子聚合物导体中发生的不需要的极化和副反应阻碍了它们的实际应用。 清华大学…

锂约束核壳宿主已被广泛研究，因为它们可通过降低有效电流密度和在连续循环期间将锂储存在核心空间内，来缓解锂枝晶的生长和体积变化。但由于碳壳阻碍了锂离子的运动，尤其是在较高的电流密度和…

锌是一种有吸引力的负极材料，因为它的丰度相对较高且成本较低。此外，它的二价性和高密度提供了5854 mAh cm-3的高理论体积容量。然而，枝晶生长阻碍了可充电水系锌电池的实际应用…

水系锌金属电池得益于高体积能量密度和丰富的锌金属，但却遭受着不可控制的枝晶、钝化和腐蚀，这严重阻碍了其发展。开发含锌正极与无锌负极耦合是克服上述挑战的有效方法，然而，这种能够提供可…

高能量密度的锂金属电池（LMBs）被广泛接受为有前景的下一代储能系统。然而，人们很少对实用LMB的安全特性进行定量探索。 清华大学张强等通过扩展体积加速率量热法和差示扫描量热法，定…