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...

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...