由于水系可充电电池成本低廉、制造简便以及操作安全性高的特性，已经逐步成为电网规模电化学储能中极具潜力的系统。锌电池凭借锌负极具备高理论容量和丰富资源等内在优势，成为颇具前景的候选对象。尽管为提升锌电池的电化学性能已经付诸了大量努力，然而其实际应用依然受困于缺少电化学性能优越且成本低廉的兼容型正极材料。溴正极凭借溴（Br2）的氧化还原反应，其理论输出电压高达 1.087 V（相对标准氢电位，SHE），理论容量...

 水系锌离子电池因其具有本质的安全和低成本的特征，而来得到了国内外研究和产业界的广泛关注。然而，由于水系电解液本征稳定的温度区间较窄，使得水系离子电池的实用化进程仍存在重要挑战。在水系锌离子电池中的Zn2+具有严重的溶剂化效应，而电化学反应过程中的去溶剂化不彻底，将导致电极/电解质界面严重的析气、腐蚀和枝晶的产生。此外，在极端低温环境下溶剂化结构普遍具有更高的去溶剂化能垒，而在极端高温环境下，将严重...

水系锌电池具有高安全性、高理论容量以及高资源丰度等优势，但在实际应用中面临锌离子缓慢及不均匀沉积、产气等问题，这是由于其热力学限制，在充放电过程中锌表面难以形成SEI膜，导致可逆性较差。因此探究如何稳定电极表面是非常有必要性的。       本研究提出了一种具有高机械性能的有机无机复合固态转凝胶态电解质层，并就其可自更新的机制进行了讨论：用含有碳酸氢钾的海藻酸钠凝胶涂覆在锌箔上，在前几次循环中会在原位形...

 以Cl−为电荷载体的可充电氯离子水系电池是一种有发展前景的储能技术，特别是使用天然海水作为电解液时，电池在成本效益、安全性和环境可持续性方面具有明显的优势。然而，较少电极材料能够实现高效并且可逆的氯离子存储，这从根本上阻碍了氯离子电池的应用。       作者使用NiCl2 Lewis盐作为刻蚀剂，通过熔盐屏蔽的方法成功将Cl原子引入Ti3C2Clx MXene材料，并且证明了具有Cl表面末端的Ti3C2Clx MXene能够在水溶液中可逆地存...

合金化反应的特点是合金相的互换，其生成物又分为固溶体和金属间化合物两种类型。合金相能够引导锂化/脱锂过程。例如，之前的工作发现了一种意想不到的锂化过程，其中只有固溶体合金相，例如Li−Ag的γ相，才允许表面新生成的Li原子沉入金属箔中，从而避免了锂金属枝晶的生长，从而提高循环寿命和安全性。此外，过去几十年来，学术界和工业界都做出了重大努力，致力于了解电化学锂合金反应的相依赖性，并设计复杂的材料结构，以...

锂金属电池因具有高能量密度而被视为极具潜力的下一代储能技术，但锂枝晶生长等问题严重阻碍了其实际应用。近期，北京理工大学的研究团队通过在聚丙烯（PP）隔膜上原位组装聚多巴胺（PDA）和氮化铝（AlN）涂层，制备出一种功能性PDA@AlN@PP复合隔膜，为高性能锂金属电池的发展提供了新的解决方案。相关成果发表于Advanced Functional Materials期刊。在制备过程中，研究人员先将AlN颗粒与PVDF溶液混合后涂覆在PP隔膜上，再通过...

 磷酸盐材料Na3V2(PO4)3是钠离子电池的有前景的正极材料之一，因为它具有优越的电化学可逆性。然而，纯Na3V2(PO4)3正极中的高电位V4+/V5+氧化还原对（4 V vs. Na+/Na）未被激活，导致能量密度有限。尽管传统的单金属替代可以激活V4+/V5+氧化还原平台，但由于V4+/V5+氧化还原平台的容量有限，能量密度并没有显著提高。       近日，中国科学院过程工程研究所赵君梅团队提出了一种双金属（Al3+和Fe3+）替代策略，通过降低脱钠过程...

  溴基液流电池(Br-FBs)因其高能量密度和低成本而被广泛应用于固定储能领域。然而，Br2/Br-氧化还原反应动力学缓慢和溴穿梭严重阻碍了Br-FBs的广泛应用。在电解质中加入溴络合剂(BCAs)可以有效抑制溴穿梭反应，但通常会使反应动力学恶化。作者使用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)插入Ti3C2Tx MXene作为锌溴液流电池的电极。在本设计中，CTAB作为BCA形成固体溴络合物，该络合物分布在有着高电化学活性的Ti3C2Tx MXene载体的层状结构...

  无阳极钠金属电池（AFNMBs）因其理论上具有更高的能量密度和简化的制造工艺而备受关注。然而，AFNMBs在实际应用中仍面临诸多挑战，包括不稳定的固体电解质界面（SEI）层形成、钠枝晶的不可控生长、以及由于体积变化导致的死钠形成等问题。为了提高AFNMBs的性能，研究人员开发了多种策略，包括设计具有良好亲钠性的阳极集流体、优化电解质组成以及调控化学-机械效应，以实现更稳定的钠成核和沉积，从而提高电池的库仑效率（CE...

 磷酸钒钠（Na3V2(PO4)3）具有倍率性能优异及循环寿命长等优势，但由于晶体体积畸变，NVP中V3+/4+氧化还原对之间的电子转移可以实现，而较为有利的 V4+/5+氧化还原对势垒高难以接近，导致相应能量密度降低。 在本研究中，NVP 框架中的多级氧化还原(MLNP)通过过渡金属(V, Fe, Ti, Cr)氧化还原对，改变反应途径，进行稳态固溶体过程，在高压下打破 V4+/5+的高势垒。通过密度泛函理论的计算证实，通过非活性 Na1 位点的不同释放/摄...

与集流体以电子方式隔离的金属锂的积累（i-Li）是可充电锂金属电池（LMB）中大量容量损失的重要途径。先前的研究表明，在充电状态日历老化过程中，通过使锂和电解液之间的进一步反应，这种容量损失被进一步加剧。这些腐蚀反应会产生额外的副产物，如i-Li 和固体电解质界面（SEI），增加界面阻抗并导致进一步的容量损失。       最近的研究表明，为了应对LMB容量损失，在以前被认为是不可逆转的LMB中容量被各种策略恢复。电化学...

在追求高性能储能系统的过程中，具有连续I−/I2/I+氧化还原对的四电子锌-碘水电池（4eZIB）因其提供高能量密度和资源丰富性的潜力而备受关注。然而，正价I+对水解的敏感性（-OH的亲核进攻）和传统水性电解质中镀锌/脱锌的不稳定性带来了重大挑战。目前主要集中在使用超浓缩水系电解液或含水共晶电解液，并通过强化阳离子配位来限制水活性。此外，这些电解液中高浓度的锌离子可以诱导均匀的离子通量，以减轻枝晶的形成。然而，由...