近日，清华大学张强教授团队报道了一种由非极性纯溶剂组成的弱溶剂化电解液，它导致了一种特殊的溶剂化结构，从而在石墨电极上形成独特的阴离子衍生界面，并使其具有快速充电和长期循环的特性。与超浓电解液不同，该方法的本质是通过使用非极性但盐溶性溶剂来构建弱溶剂化电解液，同时利用第一性原理计算揭示了一项基本原理，即溶剂和阴离子之间的竞争配位控制着从溶剂衍生界面化学到阴离子衍生界面化学的转变。这项工作将为研...

随着对高能量电池的需求越来越大。硫被认为是最有前途的候选物之一，因为它具有高理论能量密度、环境友好性和低成本等优势。然而，硫正极的电化学反应涉及多种反应动力学缓慢的多硫化物中间体，这导致电池具有低功率和能量密度。此外，这些可溶性中间物质在电解液中由于浓度梯度扩散会导致梭动效应，降低了容量保持能力并缩短了循环寿命。在这项工作中展示了可能的硫物种的电子和几何结构，并构建了一个电子能量图来揭示它们在...

近日加利福尼亚大学圣地亚哥分校Ying Shirley Men教授和美国爱达荷国家实验室Boryann Liaw研究员等人在期刊Nature Materials上发表题为“Glassy Li metal anode for high-performance rechargeable Li batteries”的文章。其中利用冷冻电镜表征了锂在沉积过程中是从无序到有序的转变，并且在更高电流密度上更趋向于形成晶态锂。并且随后的反应分子动力学模拟展示当锂原子团簇大于700原子数时则会生成晶态锂，而低于这个数值则依...

由于便携式电子设备和电动汽车需求的不断增加，传统的锂离子电池达到能量密度瓶颈。金属锂由于其自身较高的比容量（3860 mAh g-1）和极低的电极电势（−3.040 V vs.标准氢电极电势），逐渐获得研究者们的青睐，被认为是目前高能量密度电池中最有前途的负极材料。但是二次电池使用温度范围宽，因此较宽的温度范围也是电池开发所必须的。常用的碳酸酯类电解质在55℃以上就会分解，而负极表面的液固界面膜(SEI)在65℃以上也会分解...

锂金属具有超高的比容量（3860mAh g-1）、以及最负的电极电势（-3.04V vs SHE），因此是一种非常理想的负极材料选择；同时以锂金属作为负极的Li-S电池（理论比容量为2600 Wh kg-1）和Li-O2电池（理论比容量为3500 Wh kg-1）等锂金属电池，也被认为是十分有发展前景的高能量密度电池体系，已经受到了广泛的研究。但是锂金属电池在充放电过程中体积变化大，电化学可逆性差，无法长时间循环。不可控的锂金属沉积/溶解过程会导致“...

硅基负极材料具有储锂容量高，储量丰富、适宜的工作电压、高的倍率安全性等优点，因而被视为极具应用前景的下一代锂离子电池负极材料。但硅基材料存在着两个主要问题：(1)低的电导率；（2）锂化过程中的巨大的体积膨胀，导致了极差的循环稳定性。将材料纳米化、设计多孔结构能够较好地缓解合金化型负极引起的体积膨胀问题，但是在实际应用过程中多孔结构常常无法承受辊压工艺的巨大压力而发生坍塌从而失去原来的多孔特性。近日...

近日欧阳明高院士课题组在Nature Communications上发表题为“Thermal runaway of Lithium-ion batteries employing LiN(SO2F)2-based concentrated electrolytes”的文章来讨论高浓度电解液以及阻燃电解液对于电池热失控的影响。作者通过试验方法对高浓度电解液的电池和利用阻燃溶剂作为电解液的电池进行ARC实验，结果发现相比较常规电解液，使用高浓度电解液热失控触发温度反而更低，另外阻燃溶剂的电池也会燃烧。通过对电池不...

聚环氧乙烷(PEO)基电解质在全固态电池中是很有前途的，但由于其离子电导率过低，导致其只能在60℃下进行使用。严重限制了它们的应用。近日，中国科学院成会明院士（共同通讯）和李峰教授（共同通讯）在材料研究顶级期刊Adv. Funct. Mater上发表了题的研究性论文“Homogeneous and Fast Ion Conduction of PEO-Based Solid-State Electrolyte at Low Temperature”作者提出了一种基于均匀PEO基快离子导电固体聚合物电解质。通过...

​直接甲醇燃料电池（DMFC）是一种清洁的能量转换装置，但是甲醇从阳极渗透到阴极的问题会严重降低催化剂催化阴极氧还原反应的活性和燃料电池的效率。因此，开发同时具有优异的ORR催化活性和抗甲醇毒化性能的高效催化剂依然具有挑战。最近，苏州大学的黄小青教授和南京师范大学的李亚飞教授以乙酰丙酮钯和碲酸为前驱体盐，以PVP为表面活性剂，以DMAC为溶剂，通过180℃油浴2h，成功合成了高度分散的Pd20Te7相六边形纳米板，其平...

众所周知，增加层状锂过渡金属氧化物（LiMO2，其中M=Ni，Co，Al，Mn）中Ni的比例能够提升正极容量并降低成本。然而，H2-H3相变引起的各向异性体积变化导致循环寿命变差的问题。近日，韩国汉阳大学的Yang-Kook Sun等人探究了掺钨的Li[Ni0.95Co0.04Al0.01]O2正极（W-NCA95）的电化学性能。经过微结构修饰的W-NCA95具有242 mAh g-1（0.1C）的高初始容量，并且在1000次循环后仍保留其初始容量的77.4％，而Li[Ni0.95Co0.04Al0.01]O2...

不同的化学和物理处理被用来改善钢的性能。阳极氧化是最有前途的处理方法之一，因为它的多功能性和易于工业实施。它可以生长具有有趣性质的纳米结构氧化膜，能够用于不同的工业部门。研究了阳极氧化时间(15、30、45和60分钟)以及搅拌速度(0、200、400和600转/分)对304L不锈钢阳极氧化层形貌和耐蚀性的影响。为了确定阳极氧化参数对阳极氧化层在0.6mol·L-1NaCl溶液中腐蚀行为的影响，对阳极氧化层进行了形貌、成分和电化学表征。...

传统的高镍正极材料是由一次颗粒聚集成的二次颗粒，在电化学循环过程中，易产生反应不均匀性，在这方面已经有了较多研究，然而，对于电极或电池层面反应不均匀性相关研究相对较少。近日，韩国蔚山国家科学技术研究所Jaephil Cho教授研究了高能电极条件下反应不均匀性，他指出高温下高镍正极材料库伦效率较低的主要原因是三价、四价镍离子在充电过程中具有较高的反应活性。进一步分析发现，电极表面荷电状态（SOC）不均匀性主要...