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#材料

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10月16日周五
10月15日周四
  1. Advanced Materials31

    769 Wh kg−1 锂金属电池:电解液用量与容量利用率关联量化

    研究提出无量纲参数 g(σe, De),量化超厚电极(>100.0 µm)中电解液用量与容量利用率的关系,确定最低电解液需求为 1.1 g Ah−1。通过优化电解液配方,在高负载正极(>10.0 mAh cm−2)和 4.8 V 高压下形成稳定界面并抑制副反应。结合轻量化锂金属负极,54.2 Ah 软包电芯实现 769 Wh kg−1,较传统锂离子电池提升 150%。

  2. Advanced Materials31

    氟化聚合物网络实现局部高浓度电解质的溶剂化保留凝胶化,助力锂金属电池

    一种在DME基局部高浓度电解质(LHCE)中原位聚合氟化聚合物网络形成的溶剂化保留凝胶电解质,因氟化聚合物与Li+配位弱,凝胶化过程中基本保留了LHCE的局部高浓度溶剂化结构。Li||Li对称电池稳定循环超2000 h,NCM9||Li全电池300次循环容量保持率82.2%并可稳定运行至4.5 V。软包电池在贫电解液条件下实现394.3 Wh kg−1能量密度,300°C下未发生热失控。

  3. Advanced Materials22

    天然大分子聚合物稳定锌负极的结构-功能关系与调控机制综述

    该综述首次在微观与介观尺度系统分析天然大分子聚合物的结构/表面特性与锌负极优化效果之间的结构-功能关系,并阐明相关调控机制。文章按不同优化策略梳理天然聚合物优化锌负极的研究进展,揭示聚合物结构/性质、优化策略与调控机制之间的相互关系。综述还指出天然聚合物在优化锌负极方面面临的关键挑战,并展望了构建超稳定锌负极的未来研究方向与工程策略。

10月13日周二
  1. Advanced Energy Materials27

    通过溶剂氟化设计调控溶剂化结构,实现高压锂离子电池稳定界面

    研究系统考察了氟化碳酸二乙酯(fluorinated-DEC)中三氟甲基的数量与取代位置对 Li+ 溶剂化行为的影响,发现对称双三氟甲基取代的 DEC 基溶剂可形成富阴离子和 FEC 的溶剂化结构,促进稳固的 CEI 生成。采用该电解液的高负载(10.5 mg cm−2)Ni-rich LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 正极在 4.6 V 下循环 300 次后容量保持 80%。

  2. Advanced Energy Materials20

    分子取向不溶性纳米聚集体助力 Ah 级水系锌离子电池

    一种分子取向电解质(MAE)通过在水系电解液中引入不溶性配体,利用苄叉丙酮(BA)与 2-萘酚聚氧乙烯醚(NPE)之间的 π−π 堆叠形成纳米聚集体,在正负极界面构建疏水层并生成富氟 SEI。Zn//Zn 电芯在 1 mA cm⁻²、1 mAh cm⁻² 下稳定循环超 4500 h,Zn//NH₄V₄O₁₀ 软包电芯容量超 1.3 Ah、循环 900 次以上,容量保持率 81.8%。

  3. 关键词流·设计优化与参数辨识30

    双层结构设计对硅/石墨基锂离子电池电极机械稳定性的影响

    研究探讨了双层结构设计如何影响硅/石墨基锂离子电池电极的机械稳定性。通过调整层状电极结构,可调控硅/石墨复合电极的力学-电化学耦合行为,缓解充放电过程中的应力积累与电极衰减。该设计策略为高硅含量负极的机械稳定性优化提供了结构层面的解决思路。

10月12日周一
  1. Advanced Energy Materials22

    双描述符指导设计水合共晶电解质实现稳定锌电池

    研究提出有效羟基密度(EOD)与最小静电势(MEP)两个正交描述符,用于定量筛选锌盐共晶电解质中的多元醇氢键供体。在C2–C6多元醇中,赤藓糖醇(EOD = 0.022 Å⁻³,MEP = −1.73 eV)兼顾界面吸附稳定性与去溶剂化动力学,诱导Zn(101)择优取向,对称电池在2 mA cm⁻²、1 mAh cm⁻²下稳定循环6740 h,Zn||I₂全电池在10 C下循环11400次。

  2. Advanced Materials22

    MXenes 与二维材料的拓扑化学工程综述

    一篇系统综述梳理了 MXenes 及其他代表性二维材料的拓扑化学工程(TE-2DMs),将策略归纳为转化、终止、取代、转变四类,并给出概念框架与分类标准。文章重点讨论 TE-2DMs 在电化学储能与转换中的结构—性能关联,总结设计原则与实施指南,并指出该领域的关键挑战与新兴机遇。

10月11日周日
  1. Advanced Materials30

    可充电电池中的内建电场:形成机制、功能作用与设计原则

    一篇综述系统梳理了可充电电池中内建电场(BIEF)的形成机制,指出其源于界面电位差、极化与结构梯度,可在无外部偏压下自发形成并调控局部电位分布。文章总结了 BIEF 在正极、负极与电解液中对离子/电子传输、反应前沿、应力分布与界面稳定性的作用,并归纳了异质界面、极化结构与成分/缺陷梯度等构建策略及表征与理论计算方法。

  2. Advanced Materials26

    铝负极在碱性电解液中的低温界面转变机制

    原位 EIS 结合 DRT 分析发现,纯铝负极在 4 m NaOH 中于 5°C–0°C 区间出现极化急剧上升的拐点,低于该阈值时 DRT 谱短时间常数处出现新弛豫过程。该过程源于低温诱导界面从富 Al(OH)₃/Al(OH)₄⁻ 层转变为高度无序的富 Al₂O₃ 网络,据此提出"低温界面重构诱导阻抗"模型,指出性能衰减主因是界面结构与组分演变而非电解液电导率下降。

  3. Advanced Materials29

    主客体工程如何调控先进电池中的关键物种

    一篇发表于 Advanced Materials 的综述系统梳理了主客体工程在先进电池中的应用,覆盖液态电解质、固态与准固态电解质、电极-电解质界面以及固-液转换正极四类场景。文章通过跨场景定量比较指出,有效调控需要在客体调控效果与客体动态灵活性之间取得平衡,而非单纯追求最大化结合或限域。未来方向包括集成主客体结构、拓展电池体系、自适应主客体环境及过程特异性相互作用窗口的定量测定。