随着数字社会的进一步发展，对高能量密度和高输出功率的储能设备需求越来越高，可充电锌离子电池（ZIBs) 由于成本低，理论容量大（820 mAh g -1），绿色环保受到了越来越多的关注，而其在充放电也会面临温度快速上升而导致局部温度过高，使得电池性能不可逆的下降，甚至存在安全隐患。因此，开发具有可逆热响应能力的自我保护的ZIBs具有重要意义。南洋理工大学范红金教授及武汉大学研究员团队合作设计了基于一种智能吸湿水凝胶...

​近日，加拿大达尔豪斯大学J. R. Dahn 团队以“Diagnosing and correcting anode-free cell failure via electrolyte and morphological analysis”为题，在最新一期Nature Energy上发表研究论文，提出了一种双盐碳酸酯类电解质的长寿命无负极电池，可将无负极电池的寿命延长到200次循环。无负极锂金属电池的能量密度比锂离子电池高60%。图1a显示了锂离子电池（右）和无负极电池（左），其设计的示意图如图1b、c所示。两种电...

随着锂离子电池的使用，电池会不可避免的发生老化，老化到一定程度时，电池将无法满足使用要求，需要进行更换，而若此时使用者因为不清楚这一点而继续使用电池的话，则会影响性能输出，重则酿成事故。因此，对电池的老化状态，也即健康状态（SOH）进行准确的预测就显得尤为重要。以往的健康状态预测往往是通过电压、电流等属性进行预测的，而忽视了其他一些可能可以用来进行预测的属性，如温度。因此，近日有人提出了一种利用温...

锂离子电池粘结剂作为锂离子电池的重要组成部分，在电池中起到粘结电极材料、为电极提供机械强度的功能。它为电极提供了相互连接的结构，有利于维持电池循环中的电子和离子转移；对于循环过程中会发生巨大体积变化甚至粉化的电极活性材料，粘结剂可以在一定程度上帮助电极活性材料维持形貌，减少体积效应和电极粉化对电池性能的影响。传统的粘结剂PVDF等目前工艺已经较为成熟，但其粘附性和机械强度都相对较弱。随着锂离子电池...

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...