纤维素是地球上最为丰富的生物质资源，具有易降解、可再生、无毒性且廉价易得等优点。其中，细菌纤维素结晶度高、富含羟基官能团，纤维素之间的氢键作用较强，这赋予了纤维素膜理想的机械性能、优异的亲水性、均匀的孔结构和高绝缘性，是一类理想的玻璃纤维隔膜的替代物。纤维素隔膜在锌离子电池中的应用可有效抑制电池析氢反应的发生和锌枝晶的生长，并提高锌金属电池的反应动力学和可逆性，从而大幅提升锌离子电池作为可再生...

       水系Zn-S体系具有高能量密度、安全、环保且低成本，有较大的应用潜能。但受限于S正极的转化能垒高，及S正极充放电极化较大等难以完全克服的难题，目前的Zn-S电池仍面临循环稳定性差的问题。经典的反应历程是S正极在中性电解液中会经历一步的固-固反应，但在充电时，ZnS到S的转化能垒较高，导致反应难以进行，极化加大，电池容量衰减较快。这篇文献在电解液中引入三甲基苯基碘化铵，由于放电时，阳离子会促进生成中间态的...

       在这项工作中，作者通过实验表征与建模相结合，发现在毛细管效应和渗透压的驱动下，硬碳负极的纳米孔上发生了一个与SEI无关的预脱溶过程。预脱溶过程中的溶剂化结构演变对Na+存储的可逆性有显著影响。模型表明，硬碳负极本质上诱导了一个时间依赖的脱溶过程，并在纳米孔的表面和内部实现了双SEI结构。通过延长时效时间实现充分的脱溶，可以达到98.21%(标准差:1.55%)的高平均ICE，显著高于最近报道的使用先进硬碳和优化电...

  聚合物陶瓷复合固体电解质(PIC-CSE)比单个有机或无机固体电解质具有重要的优势。在传统的PIC-CSE中，离子传导途径主要局限于陶瓷，而与陶瓷-聚合物界面相关的更快的离子传导途径仍然未得到利用。这一挑战与两个关键因素有关:(i)由于陶瓷聚集，难以建立不间断的陶瓷-聚合物界面;(ii)陶瓷-聚合物界面由于其固有的不相容性而不能传导离子。本工作提出了一种策略，即引入与聚合物（PVDF）相容的离子液体([EMIM][TFSI])在陶瓷（Li3...

   在该工作中，作者系统研究了卤键供体（1,4-二碘四氟苯上的碘）与醚氧之间的相互作用和空间构型，通过X射线光电子能谱和二维核磁NOESY谱揭示缺电子的碘原子（在1,4-二碘四氟苯上）和富电子的氧原子（在环氧乙烷上）之间的卤键作用，结合理论模拟揭示SPC中O-Li+的配位被削弱，构建SPC中Li+“弱溶剂化”结构模型。凭借这些结构优点，“弱溶剂化”结构的SPC实现了高Li+迁移数（0.35±0.04）和快速的Li+传输（1.2×10-4 S cm-1），...

为了能让锂离子电池同时满足高能量密度、快速充电和宽工作温度的要求，电解液需要同时满足高离子电导率、低溶剂化能和低熔点，并形成阴离子衍生的无机界面。本工作中作者筛选出低溶剂化能的小尺寸溶剂（氟代乙腈FAN）作为单一溶剂，将1.3 M锂双（氟磺酰基）酰亚胺（LiFSI）溶解在FAN中制备成电解液，其在宽温范围内都表现出超高离子电导率。作者通过研究分子尺度的溶剂化动力学和飞秒二维红外光谱验证该电解液的离子传输机理为...

固体电解质界面相（SEI）在维持LMBs稳定循环的过程中起到了重要作用。SEI来源于电解液组分（溶剂、阴离子）的还原分解，在锂沉积过程中伴随着动态演化过程。而在传统电解液工程以及相关SEI修饰工作中，往往忽略了锂/电解液界面中的电解液组成成分的动态变化，该变化会影响SEI组分。本文结合了原位红外（in situ FT-IR）和磁共振成像（MRI）技术，直接观察到锂离子溶剂化结构的动态演化：即揭示了界面处弱Li-溶剂和贫Li-阴离子的...

可充电水系锌离子电池(ZIBs)因其理论容量高(820mAh·g-1)、资源丰富和安全性等优势，在下一代大规模储能领域展现巨大的应用潜力。正极材料被认为是限制ZIBs能量密度和循环寿命的主要因素，因此，研究人员们一直致力于开发高性能的ZIBs正极材料。其中，有机分子由于其结构设计的灵活性、环境兼容性和可持续性，近年来受到越来越多的关注。根据有机正极材料在氧化还原中得失电子能力的不同，可将其分为三种类型：n型材料作为电子受...

可充电电池的安全操作至关重要，因为发生了许多火灾和爆炸事故。然而，在滥用条件下，以金属锂（Li）为阳极的电池化学在易燃有机电解质中容易发生热失控。电子科技大学熊杰&雷天宇团队提出了一种原位封装策略，通过丙烯酸六氟丁酯（HFBA）单体和四丙烯酸季戊四醇酯（PETEA）交联剂的自由基聚合来构建不可燃的准固体电解质。1）由于HFBA在气相中的自由基捕获能力，准固体体系在零自熄时间的情况下消除了醚电解质的固有可燃性。此...

  传统的聚合物电解质在室温下的离子导电性远低于液体和陶瓷电解质，限制了它们在电池中的实际应用。2023年10月16日，复旦大学陈茂教授，昆山杜克大学林欣蓉副教授和马萨诸塞理工学院Yang Shao-Horn教授合作，通过在交替的聚合物序列中精确放置设计的重复单元，实现了锂离子的均匀分布、非聚集的锂离子-阴离子溶剂化以及通过序列协助的点对点离子迁移，从而将锂离子导电性调整高达三个数量级。通过组装这种全固态电池，他们成功...

凭借固有的安全性、高理论容量（820 mAh g-1或5,855 mAh cm-3）、环境友好性和高自然丰度等优势，水系锌电池（AZB）被认为是可以用于下一代电网规模储能技术的新兴电池系统。然而，该技术的商业化受到负极侧严重枝晶生长的阻碍。尽管在抑制枝晶和调节锌晶体生长方面取得了成就，但二次水系锌电池在市场上仍然很少见，这是由于大部分的工作都基于低DOD下进行测试的。现有的策略主要集中在电极改性和电解质优化上，而离子浓度在液...

电子市场的快速发展刺激储能和转换装置的更新换代。锂离子电池(LIBs)是目前最主要为电子产品供电的能量存储设备之一;但安全隐患和较高的成本制约了其进一步大规模利用。在这方面，人们正在寻找新的技术来替代LIBs。不同的电池系统，如钠离子电池、钾离子电池和锌离子电池，具有丰富的储量和较低的成本，但这些电池的能量密度比锂电池低。近年来，锌碘电池因其锌和碘的高理论容量、更安全的水系电解质、更高的离子电导率、丰富的...