固相扩散系数是在电化学仿真中的重要参数，但该参数的测试精度一直难以称为准确，对同一种材料，不同的文献甚至能差出几个数量级。锂离子电池极片涂层是由活性材料AM、导电剂和粘结剂相互混合在一起的碳胶相CBD、孔隙组成的，但传统P2D模型由于几何省略，并未考虑导电碳胶相对电池电化学性能的影响，因此本文通过3D电极微观建模模拟GITT研究碳胶相对NMC111锂离子扩散系数的影响。深入分析三种不同的CBD物理假设下活性颗粒的锂离...

水系锌电池在储能领域因其电解液与锌金属的特殊兼容性而占有一席之地，但是锌金属在大电流密度下容易引起不均匀沉积而导致电池短路，近日，西北工业大学官操教授通过理论计算与实验相结合的方式，证明了三梯度（孔隙率、亲锌性、电子电导率）电极在锌金属沉积时的作用，通过研究发现，三梯度电极能够优化电场分布，同时调节锌离子通量及沉积路径，诱导锌离子自下而上沉积，从而避免了枝晶生长而刺穿隔膜发生短路，最后，作者等...

锂离子电池（LIBs）的能量密度已经从原来的∼100 Wh kg−1提高到现在的∼250 Wh kg−1，这引发了便携式电子设备和电动汽车的快速发展。尽管在电池容量方面取得了很大的进步，但充电时间已经成为一个关键的问题。特别是传统的石墨基阳极由于离子扩散系数和在高速率条件下的缓慢性和镀锂危险，无法满足快速充电应用的要求。在寻找先进的电极材料，允许高速率Li+存储，沃斯利−罗斯相铌氧化物，如氧化铌、铌氧化钨、铌钛氧化物，由...

由于Li的强还原能力，Li/有机电解液界面的热力学不稳定性，Li的电极电位远离有机电解液的电化学窗口，导致电解液的还原分解和低的库仑效率。在某些情况下，还原产物沉积在锂表面，形成固体电解质界面（SEI）。理想的SEI被认为能够导锂离子而且是电子绝缘层。SEI通常被认为是影响CE的主要因素，其能够抑制电解液分解，提高库仑效率。为了使SEI的效果最大化，在过去的几十年里，人们设计了多种电解液。首先，有机碳酸酯(例如碳酸...

锂金属电池有望实现超过400Wh/kg的能量密度，但在极端低温（-30℃以下）使用时，其放电容量和电压平台明显下降，这主要是由于界面过程的动力学势垒在低温下明显增加导致。在充电过程中，Li+先后经历以下几个过程：（1）溶剂化的Li+在电解液体相扩散；（2）溶剂化的Li+在界面去溶剂化（主要是脱去溶剂分子）；（3）“裸”Li+穿过SEI层。为实现优异的低温性能，要求电解液具有宽液程、高离子电导率；低Li+溶剂化能；低SEI阻抗。本...

钠离子电池被认为是锂离子电池的有希望的补充，可用于大规模储能应用。目前，研究者不断开发高性能正极材料，包括层状氧化物，聚阴离子化合物和普鲁士蓝类似物。在层状化合物正极材料中，O3型层状过渡金属(TM)氧化物的NaxTMO2(x～1.0)具有高比容量和灵活的合成工艺，被认为是最有前途的类型之一。然而，它们通常在高度脱钠状态下遭受结构损坏。为了实现稳定高容量O3型NIB正极，本文报道了一种工业上可行的共沉淀法合成的新型O3...

电池的寿命和安全都和电解液的行为具有密不可分的关系。电池使用复杂性造成各种各样的副反应，从而导致了不同的电化学反应和特殊的衰减特征。对于电池的失效研究往往都在失效行为发生过后拆解电池进行的。这种检测方式具有破坏性和不可逆性，除此以外对于电池失效的定量也具有困难。因此电池失效方面的研究面临无损定性和定量的研究困境。 中子衍射技术是一种利用不同材料对中子辐射的遮挡率不同，对材料进行分析的技术，凭借着...

腐蚀是一种常见的化学/电化学过程，几乎所有的金属在暴露于氧化环境中时都会经历。本工作深入研究了液态电解质中的金属锂阳极的储存特性。研究表明，在储存过程中，金属锂质量损失的主要来源是来自化学腐蚀。而在锂金属电池当中，由于锂极低的电极电势，使得其在电解液环境中的化学腐蚀几乎是不可避免的。这个工作中就将锂金属的化学腐蚀简单看做锂的失电子和电解液得电子生成SEI的过程来研究。通过研究锂金属在以下四种电解液...

层状结构的失效经常是由于粘结剂在接头处失效导致的，研究接头界面的失效对于研究粘接机理和评价接头性能具有重要意义。研究接头界面的失效行为通常通过光学或扫描电子显微镜（SEM）检查断裂表面来推测。但这种经典的研究方式限制了理解复杂键合机制和性质的能力。在高分辨率电镜下直接观察失效行为有望为接头界面中复杂的失效过程提供信息。为克服传统观测手段的不足，日本国立研究开发法人产业技术综合研究所的堀内伸主任研究...

Ca金属负极的优势：1) 2e-转移赋予更高的能量密度; 2)标准电极电势较低，然而Ca2+电荷密度高，负极形成的界面层无法传导Ca2+离子，造成过电位大的缺点。虽然在Li金属中优选相对弱的阳离子溶剂结合，阳极促进阴离子衍生SEI，在本文中作者证明了在强阳离子-溶剂相互作用下增强钙沉积/剥离可逆性，这在强溶剂化溶剂中实现和高度离解的盐组合。这种电解质配方有利于溶剂占据溶剂化的形成结构并使阴离子还原最小化，导致可逆Ca金属阳...

清华大学欧阳明高院士、王莉研究员和冯旭宁教授在Energy Storage Materials上发表了题为“Unlocking the self-supported thermal runaway of high-energy lithium-ion batteries”的论文。该工作揭示了氧气参与放热反应，最终导致NMC811|石墨软包电池进入热失控状态的两种内源性途径。研究表明，大约41.2％的氧在正极/电解质界面与碳酸亚乙酯（EC）发生剧烈反应，产生16.7％的热量，加速了自加热速率，并进一步触发热失控。同时...

由于镁金属储量丰富，氧化还原电位低，安全性高等优势受到研究人员的广泛关注。使用镁金属作为负极，开发安全性高的可逆镁离子电池被认为是下一代储能体系的候选者。由于镁离子的半径与锂离子相近，但镁离子具有更多的正电荷，导致镁离子与正极材料中的阴离子具有强库伦相互作用，严重影响镁离子在正极的扩散和存储。考虑到硫离子的电负性较小，与镁离子的相互作用力较弱，因此南京工业大学沈晓东和赵相玉课题组选择储量丰富的...