ZnO 表面硫化诱导界面阴离子工程实现锂硫电池多硫化物快速转化
研究通过 ZnO 表面硫化构建界面阴离子工程,用于锂硫电池中多硫化物的快速转化。该策略以表面硫化调控 ZnO 界面阴离子结构,加速多硫化物转化反应。相关成果发表于 Journal of Power Sources 第 699 卷。
研究通过 ZnO 表面硫化构建界面阴离子工程,用于锂硫电池中多硫化物的快速转化。该策略以表面硫化调控 ZnO 界面阴离子结构,加速多硫化物转化反应。相关成果发表于 Journal of Power Sources 第 699 卷。
针对准固态钠离子电池,研究在硫酸铁钠正极上构建了稳定的正极-电解质界面。相关成果发表于 Journal of Power Sources 第 699 卷,作者为 Yaxue Wang、Shijiang Dong、Jingxiu Wang、Zhe Wang。
针对富镍三元正极废料,研究提出一种全流程直接再生策略,将各再生阶段的特异性描述符与电化学性能恢复建立关联。该工作发表于 Nano Energy 第 160 卷,作者为 Heekyung Jang、Jihyeon Bae、Jaeeun Lee、Junghwan Kim 与 Kyungjung Kwon。
Moonseong Kim 等人在 Energy Storage Materials 发表研究,探讨硅石墨复合负极中的热-电化学相互作用,并提出机理不对称性这一概念。论文于 2026 年 10 月 23 日在线发表,作者包括 Bairav S. Vishnugopi、George J. Nelson、Partha P. Mukherjee 等,目前仅有摘要信息。
推荐理由:文章聚焦硅石墨复合负极中热与电化学过程的耦合不对称性,为理解该体系的产热与衰减机理提供建模视角。
研究通过不对称配位工程调控单原子催化剂,用于实用工况下的锂硫电池。该策略针对多硫化物转化与锂负极保护等关键问题,旨在提升电池在接近实际应用条件下的性能。成果发表于 Energy Storage Materials。
针对无负极锂金属电池中析锂/剥离不可逆与集流体性质两大限制,研究对 Cu 集流体实施预处理,比较了在 Cu 上沉积亲锂合金层与化学表面清洗两种策略。两种优化表面在半电池中对 Li 金属进行电化学表征,对比极化、库仑效率与循环中的不可逆锂损失,并以裸 Cu 箔为基准。SEM、XPS 与 operando 电化学膨胀法(OED)进一步揭示沉积层的形貌、组成与厚度可逆性差异。
研究采用 operando FIB-SEM 结合 DIC,在纳米尺度观测由 Si、Li6PS5Cl 固态电解质和碳添加剂组成的复合负极在循环中的形貌演变。结果显示,负极与隔膜物理界面处的锂化会诱发裂纹萌生与扩展,裂纹不仅破坏电极/隔膜界面完整性,还延伸进入隔膜,造成明显机械失效与电池性能下降。作者据此强调界面稳定性对设计耐久固态电池结构的关键作用。
推荐理由:该工作用 operando FIB-SEM 与 DIC 在纳米尺度追踪硅复合负极的裂纹萌生与扩展路径,为固态电池界面失效分析提供可迁移的观测方法。
通过受主取代,金属出溶在摩尔量、速率和形核密度上均得到增强,可生成尺寸仅1–2 nm的极小纳米颗粒,结果与基于点缺陷方程的微观描述一致。该研究发表于Nature Communications。
Journal of Energy Chemistry 第 124 卷刊出 Dengji Xiao 等人的研究,聚焦固态电解质中的焓熵补偿效应,探讨其对锂金属电池稳定性的影响。目前仅有摘要信息,具体材料体系与实验数据尚未披露。
研究提出通过隔膜介导动态重构 Zn Ag 固溶体界面,以稳定 Zn 负极。相关成果发表于 Chemical Engineering Journal 第 549 卷,作者包括 Yujin Zhang、Qifan Liu、Zhichao Liu 等。
研究采用离子交换衍生碳片负载高熵氧化物,并通过超快高温冲击法合成复合材料以提升储锂性能。该工作发表于 Chemical Engineering Journal 第 549 卷,由 Zixia Wan 等人完成。
研究通过相分离导电聚合物对锌负极进行界面工程,实现离子与电子的双重调控。该工作发表于 Chemical Engineering Journal 第 549 卷,作者包括 Siyeon Lee、Jeongmin Lee、Minjae Kim 等。
研究提出在石墨毡上界面化学锚定二氧化铈(ceria),用于提升铁铬液流电池的效率与耐久性。该工作发表于 Chemical Engineering Journal 第 549 卷,作者包括 Pengcheng Dai、Tao Zhang 等。
研究人员对有机小分子 TDT 实施非晶化策略,打破分子间 π–π 堆叠以暴露被掩埋的氧化还原位点,非晶态 TDT 比表面积达 738 m² g⁻¹,在 0.1 A g⁻¹ 下比容量 242.8 mAh g⁻¹,817 次循环后容量保持率 87.1%。
研究用主动学习的机器学习原子间势(MLIP)驱动分子动力学模拟,在氧卤化物反钙钛矿固态电解质中发现晶界非晶度与离子输运之间存在火山关系。Cl 富集的晶界过于有序,Br 富集则无序过度并阻碍迁移,中间 Cl⁻/Br⁻ 比例的适度非晶晶界使 Li 离子输运最大化。作者据此通过选择性卤素调控设计阴离子工程晶界,提出受控阴离子偏析作为降低界面电阻的策略。
推荐理由:该工作用主动学习的机器学习势函数做大规模MD,把晶界非晶度与离子输运的火山关系量化出来,为界面无序调控提供可迁移的设计思路。
在正极表面原位生长 CsSnI3 与 Cs2SnI6 钙钛矿层,首次在锌离子电池中实现 Sn4+/Sn2+ 氧化还原,电位提升至 0.39 V vs. SHE。
锚定在 N 掺杂碳上的电子不对称 Fe1-Mo1 双原子催化对构建了 Fe–N–Mo 给体-受体桥,驱动可逆双电子 Li2C2O4 主导路径。原位光谱证实循环中 Li2C2O4 优先可逆演化,DFT 计算显示关键中间体能垒显著降低。FeMoCN 催化剂由此实现优异电化学性能。
研究提出一种 operando 电流变方法,在 LiTFSI 掺杂的聚苯乙烯-b-聚环氧乙烷嵌段共聚物电解质中,于 dc 极化下同步进行流变与电化学测量,时间分辨追踪恒电流刺激下的黏弹与电化学响应。
University of Texas at Austin 在 Zenodo 发布 v1 版本,提出面向下一代电池中硅类体积膨胀材料的固相扩散高效仿真框架。文件为 solid_phase_diffusion_volume_expanding_materialsR3.pdf(1.7 MB),可直接下载。
Jiarong Wang 等提出一种基于几何约简的图神经网络方法,用于加速锂离子电池 NCM811 正极有效体积模量的预测。该工作发表于 Journal of Energy Storage 第 183 卷 Part A,作者包括 Chunwang He、Xinwei Yang、Le Yang 和 Haosen Chen。
研究提出一种石墨负极改性方法,构建双核壳结构并引入镍催化。该策略发表于 Electrochimica Acta 第 582 卷,作者包括 Hao Wang、Shihao Guo 等。
研究通过原位交联将煤焦油重塑为3D硬碳,用于快充钠离子电池并释放其高密度潜力。该工作发表于 Chemical Engineering Journal 第549卷,作者包括 Rigan Xu、Min Li、Daobin Mu、Li Li、Renjie Chen、Feng Wu 等。
研究采用火焰处理工艺将 AlN 填料转化为球形颗粒,用于制备导热复合材料。作者为 Tomoyuki Hirano、Kodai Fusatani、Eishi Tanabe 等,成果发表于 Chemical Engineering Journal 第 549 卷。
研究构建了 2D/1D MoTi₂C₂Tₓ MXene-TiO₂ 纳米管异质结,以低负载策略提升电荷存储性能。该工作由 Khaoula Omri 等人完成,发表于 Journal of Power Sources 第 698 卷。
Xianglin Wang 等人在 Journal of Power Sources 第 699 卷发表研究,提出数据与物理协同引导的液态电解液发现方法,面向水系锌电池与氧化还原液流电池。该文于 2027 年 1 月 30 日刊出,作者包括 Yingnan Ai、Nan He、Qicheng Chen、Binjian Nie。
研究人员用木质素磺酸钠对水凝胶电解质进行功能化,以提升锌空气电池的低温循环寿命。该工作发表于 Journal of Power Sources 第 699 卷,作者包括 Nan Wang、Qiong Li、Mengshuang Zhang 等。
研究采用超快激光对厚 NMC90 正极进行结构化处理,以提升高倍率性能并降低电极迂曲度。相关成果发表于 Journal of Power Sources 第 699 卷,作者包括 Carolina Magrini、Alessandro Gregucci 等。
研究考察了 LiFSI 与 LiPF6 浓度对 LiFePO4 电极在高达 5 V vs. Li+/Li 电位下电化学行为的影响。相关成果发表于 Journal of Power Sources 第 699 卷,作者为 Ahmed S. Etman 与 Leif Nyholm。
研究对比了 H2、CH4 和 NH3 三种还原剂将 LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 还原为金属 Ni-Co-Mn 的路径。该工作发表于 International Journal of Hydrogen Energy 第 286 卷,作者为 Na Gong 与 David C. Dunand。
研究提出用相邻亚纳米原子簇调控 Mn 单原子自旋态,以提升锌空气电池性能。该工作由 Weiqian Liu 等人完成,发表于 Journal of Energy Chemistry 第 123 卷,出版日期为 2026 年 12 月。
研究团队用 ISIS 的 BAM 电芯在 Polaris 谱仪上对 Na x NiO 2 正极开展原位与 operando 中子粉末衍射,通过 2.95、3.40、3.67、4.25、1.25 V 五个电压保持获得 P′3、P″3、O″3、O‴3、O⁗3 各相的高信噪比数据。
一篇发表于 Nano Energy 的综述从应用驱动视角梳理了溶胶-凝胶铁电薄膜的商业化成果、新兴前沿方向与制造挑战,作者为 Qi Zhang 与 Biaolin Peng。
高熵 O3 型正极 Na9NZCFMT 通过激活可逆 OP2 中间相,将 O3-P3 相变体积应变从 6.86% 降至 3.12%,100 次循环后容量保持率达 91.5%。该 OP2 相作为结构模板引导氧层沿有序低应变路径滑移,抑制结构衰减。结合原位 XRD、XAS、STEM 与 DFT 计算,研究揭示了该中间相的形成条件与缓冲机制。
研究将层状氧化物正极的热失效归因于从界面副反应向体相结构崩塌传播的连锁反应,并提出将微米级层状氧化物与纳米级橄榄石结构LMFP复合的晶态复合策略。该结构形成富无机物正极电解质界面并充当内部热障,使正极与安时级电芯的热失效分别延后61.3 °C和21.4 °C,为热失控疏散争取超过16 min,同时实现3.75 g cm⁻³压实密度和1000次循环86%容量保持。
推荐理由:该工作把层状氧化物正极热失效归因于表面到体相的连锁反应,并用LMFP复合结构在电芯层面延后热失控。
研究提出逐层单层颗粒组装技术,制备出12米长的石墨/硬碳复合负极,形成类体心立方(BCC)堆积结构,以最大化石墨与硬碳的接触界面并促进固态Li+传输。与LFP正极配对后,该负极在4C倍率下循环1650次容量保持80.7%。作者认为这一可控颗粒堆积策略可为多种电池正负极的可持续、长循环、快充电极设计提供通用框架。
推荐理由:该工作用逐层单层颗粒组装把石墨与硬碳排成类BCC结构,为电极颗粒堆积的可控制备提供了一条可放大的工艺路径。
研究提出一种基于力学的普适策略,通过应力驱动的塑性变形打破外延约束,使锂沉积转为非外延但(110)择优的生长模式并形成稳定(110)织构。该机制仅依赖锂的固有力学性质,无需衬底修饰或界面工程,Li||Li 对称电池循环超过 2000 h,Li||NCM811 全电池循环超过 500 次。相同应力驱动(110)织构形成原理也适用于钠金属负极。
研究团队从100余篇文献中按严格标准整理出640种电解液配方,按Aurbach法与循环法测得的库仑效率分组、按质量归一化配方并结合物理启发的特征工程,发现氟含量越高、碳含量与氧含量越低,库仑效率越高,在其余特征相同时沸点越低库仑效率越高,模型预测库仑效率的R²=0.85。
推荐理由:该工作从100余篇文献整理出640种电解液配方,用可解释特征关联库仑效率,为电解液筛选提供可迁移的数据流程。
缺陷孪晶PdRh双金属烯通过"弱化结合"电子调控策略平衡CO2活化与草酸盐脱附,稳定可逆MgC2O4路径并抑制碳酸盐生成。该催化剂使Mg-CO2电池实现超过700 h的超稳定循环,极化极小(放电1.10 V、充电1.21 V),在耐久性与能效上均为Mg-CO2电池的基准水平。
在 MXene 添加剂电解液中,氢键网络形成的局部极化电场可均匀化机械形变区域的电场分布,从而削弱充放电曲线中的电压纹波。基于该电解液的锌离子结构混合超级电容器(CSHS)在 0.5% 应变下经 10 000 次三点弯曲循环后容量保持率达 93.6%,未添加 MXene 的对照器件为 80.4%。均匀电场分布还促进了均匀 Zn 沉积并延长器件寿命。
研究提出晶态转变的 HOFa/TrCuMOF 8 异质结构固态电解质,Li+ 迁移数达 0.94、30°C 离子电导率 2.7 mS cm−1,并在 25-180°C 宽温区保持热稳定与阻燃。