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...

近年来，电能存储设备的快速发展促使了人们对锂离子电池（LIBs）能量密度的需求不断增加。如何在确保电池安全的同时实现更高的能量密度，已成为开发下一代锂离子电池的关键挑战。与使用易燃有机液态电解质的传统LIBs不同，全固态锂离子电池（ASSBs）使用的具有高热稳定性的聚合物或无机陶瓷作为电解质，能够有限规避有机液态电解质引发的安全问题。其中，聚合物电解质因其优异的加工性、柔韧性和低成本而最适合工业规模生产。据...

锌金属电池目前常用的正极可以分为转换型正极和插层型正极，但是现在的大多数研究都集中于电解液中阳离子对锌金属电池正极的影响，很少研究电解液阴离子对锌金属电池正极的影响。因此，香港城市大学支春义教授系统地研究了阴离子如何调控锌金属电池正极的库伦效率（CE）。作者以插层型V2O5和转换型I2阴极作为典型案例进行深入研究。研究发现，阴离子的电子特性，包括电荷密度及其分布，可以调整转换或插层反应，导致显著的CE差...

硬碳（HC）是一种很有吸引力的低成本、高能量密度的钠离子电池（SIBs）的阳极材料。然而，它的低初始库仑效率（ICE）限制了其实际的电池应用。为了克服这一问题，文章报道了一种简单的策略，通过HC电极的化学预钠化来补偿HC阳极的不可逆容量损失。       得益于离子试剂Na-Bp具有较强的吸附能力，HC阳极可以在很短的时间内快速预浸，并发现预浸HC（NaxHC）具有理想的初始库伦效率为100%。当与Na3V2（PO4）3阴极结合构建SIB全电...

粘合剂在锂离子电池的发展中起着至关重要的作用，因为它必须用于将电极材料紧密粘附在集流器上，以保证稳定性。然后，设计了许多粘结剂分子来增强粘附能力和导电性，和/或形成坚固的固体电解质界面层，以获得更好的性能。然而，粘结剂对电极表面锂离子(即Li+)脱溶剂的影响尚未见报道。本文报道粘结剂可以显著影响Li+(脱-)溶剂化过程，其官能团可以作为探测Li+(脱-)溶剂化动态过程的探针。研究发现，不同的粘结剂官能团(例如，*...

硬碳中的缺陷，类石墨微畴以及闭孔结构作为硬碳的关键结构，对构建高性能的硬碳材料的性能尤为重要，为了进一步提升硬碳的实用性，理解闭孔结构的形成过程是十分重要的。为解决以上问题，香港科技大学的化学与生物工程学系邵敏华教授通过研究不同结晶度的纤维素碳化后的硬碳材料及电化学性能，构建了木材碳化过程中闭孔结构的形成过程。发现随着高结晶度的纤维素碳化后能够得到更多的闭孔。 进一步研究对纤维素内部成分的作用进...

 尽管人们一直在努力探索溴基电池，但高溶解度的 Br2/Br3 物种造成了严重的 "穿梭效应"，导致严重的自放电和库仑效率低下。通常，季铵盐如乙基溴化吗啉铵（MEMBr）和四丙基溴化铵（TPABr）被用来固定 Br2 和 Br3，但它们占据了电池的质量和体积，却没有容量贡献。       为解决上述问题，香港城市大学材料科学与工程系支春义教授课题组提出了替代性固体卤素化合物 IBr 作为正极来解决上述难题，在整个充放电过程中，氧化的 Br0 ...