1 . 復旦大學傅正文&上海微系統所劉嘯嵩&上交材料學院 劉攀Nature Communications: 層狀NaCr 2/3 Ti 1/3 S 2 通過電子空穴和S-S的二聚形成的陰離子氧化還原。
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近些年來,離子電池中的陰離子氧化還原得到了廣泛的關注和研究,因為這部分貢獻的容量能夠打破基于陽離子氧化還原計算得到的理論容量,但是其內在的機理還不太明晰。本文研究了O3-NaCr2/3 Ti1/3 S2 正極中的S2- 和(S2 )2- 通過電子空穴而形成的氧化還原反應。
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該正極能夠提供來源于陰離子和陽離子氧化還原提供的高度可逆的容量186 mAh g-1 ,作者通過原位XRD,X射線吸收譜, HAADF-STEM等手段證明了在充放電過程中,Cr向Na位的可逆遷移,并且提供了核心證據來證實不同過程中電荷補償機制,比如電子空穴的形成,陰離子二聚體,二硫化物以及單質S的沉積。
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文獻鏈接: https://www.nature.com/articles/s41467-019-12310-6.pdf
2. 南航張校剛、Bing Ding&昆士蘭大學Yusuke Yamauchi: Small : 基于聚合物電解質的全固態鋰硫電池。
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基于液態電解液的鋰硫電池面臨著鋰硫化合物中間體的穿梭問題,大大降低了循環性能,發展全固態鋰硫電池是抑制這種效應的有效解決方案,但是固態電解質面臨著與鋰不穩定的問題,因此解決Li與固態電解質之間的界面穩定性是重要的。
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作者利用PEO與LiTFSI以一定比例混合得到了聚合物電解質,之后將聚合物電解質的表面用原子層沉積技術覆蓋了一層氧化鋁,氧化鋁能夠穩定界面,并且抑制負極枝晶的產生。
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文獻鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/smll.201903952
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3. 張繼光&許武&王德宇AEM: 控制成核與固態電解質界面協同保護鋰負極。
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鋰負極的枝晶問題嚴重影響了鋰金屬電池的安全性,為了促進鋰離子在鋰負極表面的均勻沉積,本文首先在鋰負極的表面修飾了均勻的Ag納米顆粒來誘導鋰的成核,并且在FEC的幫助下形成了穩定的富含LiF的SEI界面。
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利用上述負極與LiNi1/3 Mn1/3 Co1/3 O2 組成全電池,循環了500圈之后,容量依然能夠保持80%以上,這種方法同樣能夠用于鈉金屬電池上,10000圈之后依然能夠80%容量。
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文獻鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/aenm.201901764
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4. 朝鮮大學(在韓國喲)Jong-Won Lee的 JMCA: 3D銅的活化和鈍化相結合成就穩定鋰負極。
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3D的Li host對緩解鋰的體積膨脹具有重要的作用,3D銅是一個很好的選擇,但是Li在Cu上的不均勻沉積會導致枝晶的產生,這里,作者利用置換的方法,將3D Cu的表面覆蓋上一層Ag,使其親鋰,來誘導鋰的均勻沉積。此外,又在靠近電解液的一面用刷子刷上了一層Al2 O3 來鈍化表面層,防止鋰先沉積在表面,促進Li+ 在三維結構中的傳輸。這種策略使得電池擁有高于98%的庫倫效率。
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文獻鏈接: https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2019/ta/c9ta08779f
5. 天津大學羅加嚴&上交Donghong Wang和董安平的AFM綜述: 材料創新控制鋰離子傳輸促進無枝晶金屬鋰負極。 本文首先討論了在負極成核和枝晶生長早期鋰離子的分布,之后介紹了最近報道的控制鋰離子分布來抑制鋰枝晶的策略,最后給出了一些未被報道的,但可能具有抑制枝晶的材料,并給出了作者自己的對鋰負極保護的觀點。從基礎的鋰沉積的理論到文獻的總結,本文都非常全面,是一篇鋰負極保護的非常深入的綜述。
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文獻鏈接: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.201905940
6. 伍倫貢大學竇世學的AM綜述: 室溫鈉硫電池中多硫化物溶解的補救措施。
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室溫鈉硫電池因其高能量密度和低成本有望用于未來的儲能站上,但是不導電的S導致的緩慢的動力學,多硫化物的溶解,以及金屬Na的使用導致了很多問題。
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本文就詳細地討論了多硫化物的溶解問題,綜述了多硫化物的固定和轉換的各種策略,包括了物理約束,化學作用,阻礙層限制,以及優化電解液。
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文獻鏈接:https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adma.201903952
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7. 昆士蘭科技大學Chao Zhang &Dmitri Golberg 的AM綜述: 原位TEM在能源材料中的應用進展。
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隨著原位TEM技術的發展,TEM中可以添加很多的功能,比如在偏壓,加熱,低溫,氣體中進行測試,將其與電池結合起來更是最近的熱點,本文就綜述了近些年來原位TEM在鋰離子電池,鋰金屬電池,鋰空氣電池,鋰硫電池,鈉離子電池,鈉氧電池,鉀離子電池,燃料電池,熱電材料,光伏材料,光催化等領域的應用,是目前為止原位TEM應用領域概括最全的一篇綜述,對原位TEM感興趣的同學不要錯過哦!
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文獻鏈接:https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/adma.201904094
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8. 南京大學張會剛AM綜述: 儲能新領域,電沉積技術在鋰電池中的應用。
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電沉積誘導材料在導電表面合成,從鋰電池中廣泛使用的固態合成技術中脫穎而出。電沉積通過施加電能而不是加熱來驅動反應。這些特性可能使電沉積能夠滿足一些傳統技術難以實現的電池制造需求。本綜述總結了電沉積技術在各種鋰離子電池,Li-S,Li-O2 電池正極的合成,負極的保護策略,柔性電極的構筑等方面的應用。
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文獻鏈接:https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/adma.201903808
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9. 南京大學胡征AM綜述: 碳基納米籠——先進能源存儲與轉化新平臺。
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由sp2碳殼層組成的碳基納米籠與碳納米管和石墨烯等納米碳化物有很大的不同,它具有一個空腔,具有亞納米微通道、高比表面積、有缺陷的外表面和可調諧的電子結構。這些結構和形態的特點使碳基納米籠成為先進的儲能和轉換的新平臺。本文綜述了碳基納米籠的最新合成策略、利用其獨特的多孔結構和形貌來構建的復合材料及其在先進儲能和轉化方面的重要應用。
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文獻鏈接:https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adma.201904177
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