静电纺丝支架内原位聚合聚碳酸亚乙烯酯构建超薄复合聚合物电解质用于高能锂金属电池
研究人员通过静电纺丝支架内原位聚合聚碳酸亚乙烯酯(PVC),制备出超薄复合聚合物电解质,用于高能锂金属电池。该工作发表于 Energy Storage Materials 第 91 卷,作者为 Dongmei Xie、Jiwan Kim、Jusung Song、Leiwu Tian 和 Dong-Won Kim。
研究人员通过静电纺丝支架内原位聚合聚碳酸亚乙烯酯(PVC),制备出超薄复合聚合物电解质,用于高能锂金属电池。该工作发表于 Energy Storage Materials 第 91 卷,作者为 Dongmei Xie、Jiwan Kim、Jusung Song、Leiwu Tian 和 Dong-Won Kim。
三阴离子氟化聚合物网络构建的受限微环境可诱导局域无序溶剂化,用于高压准固态锂金属电池。该研究由 Yifan Li 等人完成,发表于 Energy Storage Materials 第 91 卷。
Journal of Energy Chemistry 刊发综述,梳理锂离子电池硅负极在原子与介观尺度上的模拟方法及其老化机制。文章由 Xiaolong Chen、Han Zhao、Yong Li、Ning Liu、Kai Zhang 撰写,发表于该刊第 123 卷。
Journal of Energy Chemistry 刊发综述,聚焦原位聚合聚醚电解质在高压锂金属电池中的失效机制与分子稳定策略。作者 Youwei Wang、Xin Zhang、Yupeng Feng 等系统梳理了该类电解质的失效机理,并提出分子层面的稳定化方案。
一种通过 PEG 三乙氧基硅烷化并与 LAP 纳米片硅烷偶联两步反应制备的纳米交联凝胶聚合物电解质,LAP 桥接将孤立聚合物链连成 3D 网络并调控 Li+ 溶剂化,使溶剂化鞘层富含阴离子、形成 LiF 丰富的界面膜。
研究人员利用三氟乙酸银(silver trifluoroacetate)在锂金属负极上构建均匀的杂化 SEI 层,以提升锂金属软包电池的耐用性。该工作发表于 Nano Energy 第 159 卷 Part B,作者为 Aoyuan Chen、Wujie Yang、Zhenjie Zhang、Ping He 和 Haoshen Zhou。
Energy Storage Materials 刊发研究,通过高价阳离子掺杂对卤化物固态电解质进行体相与界面协同工程,以适配高电压全固态电池。作者为 Ruonan Xu、Zhe Xu、Runguo Zheng 等。
研究人员通过添加剂调控凝胶聚合物电解质中的溶剂化结构,在 5.0 V 锂金属电池中构建出双梯度正极-电解质界面膜。该策略借助添加剂工程优化溶剂化构型,形成梯度分布的界面膜以稳定高电压正极与锂金属负极界面。相关成果发表于 Journal of Energy Chemistry 第 124 卷。
Journal of Energy Chemistry 第124卷将刊发全固态锂硒电池正极工程综述,作者为 Zemin He、Tao Shen、Yanqing Zhang 等,Andreu Cabot 亦参与其中。文章梳理该体系正极的最新研究进展并展望未来方向。
研究人员将膦酸基功能化聚羧酸醚(P-PCE)引入 PEO 固态电解质,通过多 Li+ 配位机制解离锂盐、打破 PEO 链对 Li+ 的强螯合,并构建高熵溶剂化结构与长程 Li+ 传输通道。
Sino Intelligence Network 发布 v20 开放数据集,索引 1,197 篇中国固态电池、钠离子化学、钙钛矿光伏与特高压智能电网科研文献,由 SinoGreenTech Academic Editorial Board 整理核验。每条记录含英文翻译、同行评审 DOI、结构化摘要及 PDF 下载链接,采用 CC-BY-NC-4.0 许可,数据集压缩包 3.0 MB。
研究在混合离子电子导电(MIEC)石榴石多孔骨架中实现均匀锂沉积,骨架本征电子导电性使锂沿内部孔表面形核并快速形成共形锂层,在极低锂体积分数下建立电子连通,从而大幅降低负极阻抗,实现可逆镀锂/脱锂,库仑效率达 99.95%。
推荐理由:该工作用 MIEC 石榴石骨架把无锂负极的锂形核问题转化为渗流输运过程,并给出 99.95% 库仑效率的室温无压循环结果。
该研究提出氟化梯度设计策略,通过 0F-、2F-、4F-COF 人工 SEI 层调控锂金属电池 SEI 中的 LiF 含量。
一种链式网络(CN)微硅电极架构通过单壁碳纳米管紧密包裹并互连微米硅颗粒,在嵌锂时施加压应力、分散内部应变,抑制裂纹与空洞形成。该CN-Si电极在3C下容量保持率达78%,与NCM811正极配对的全电池在5C高倍率下循环3000次后容量保持78.8%,性能显著优于采用聚合物或炭黑粘结剂的传统硅电极。
一篇综述系统梳理了动态聚合物在锂电池三大领域的应用进展:聚合物电解质设计、界面工程与粘结剂开发。这类材料依靠氢键、二硫键、硼酸酯键和亚胺键等动态共价键或非共价相互作用,实现自愈合、可回收与机械自适应,可提升界面稳定性、抑制锂枝晶生长、缓冲电极体积变化并支持电池组分闭环回收。文章最后指出该领域现存挑战与未来方向。
一种化学-机械自适应 MXene–Si–Ag 双种子杂化界面层被用于稳定硫化物全固态电池的锂金属负极界面,其中 Si 提供固定锚定与离子通路,Ag 随锂通量动态再分布调控成核。
金属氟化物(MₓFᵧ)通过与 Li 反应生成含 LiF 的稳定界面层,可调控 Li⁺ 通量并促进均匀沉积,从而实现无枝晶、高容量锂金属负极。该综述系统梳理了 MₓFᵧ 在人工 SEI、亲锂 3D 宿主、隔膜修饰层和电解液添加剂中的应用,并讨论了软包电芯层面的实际性能与商业化前景。
研究团队用水相合成法制备出 W/I 共掺杂的 Na2.8Sb0.9W0.1S3.9I0.1 硫系固态电解质,离子电导率达 10.3 mS cm−1,为湿化学法制备的 SSE 中最高纪录。
研究团队采用原位熵工程策略构建多元素共掺杂的富镍结构正极,通过强晶格钉扎效应抑制晶格氧逸出并缓解嵌锂/脱锂过程中的各向异性内应变。该结构电池在0.3C下比容量达122.34 mAh g⁻¹,200次循环容量保持率82.25%,优于常规NCM811;同时拉伸强度206.05 MPa、弯曲强度122.35 MPa,在持续静态原位机械载荷下容量衰减近乎为零。
研究用 Ti⁴⁺、Ta⁵⁺、W⁶⁺ 多价掺杂调控富镍 Li[Ni₀.₉₂₁Co₀.₀₆₉Al₀.₀₁]O₂(NCA92)正极微观结构,发现 W 掺杂形成径向排列柱状一次颗粒,可抑制微裂纹、缓解二次颗粒内相梯度并保持 Li-ion 扩散通道,从而提升容量、倍率与循环保持率。TEM 显示 W 掺杂抑制了表面到内部的电化学不均匀性。
Chengwei Gao、Yuanzheng Yue、Changgui Lin 等通过水系策略合成出高电导率硫系固态电解质 Na3-2xSb1-xWxS4-xIx。研究发现,驱动该电解质化学降解的主导因素是氧气而非水分,原因是其氧化电位更高、分解势垒更低。该工作为高性能全固态钠电池提供了一条可规模化路径。
一篇发表于 Advanced Energy Materials 的展望文章提出以材料性能为导向的中间层设计框架,用于稳定硫化物基全固态锂金属电池的锂金属/硫化物电解质界面。
计算研究显示,立方反钙钛矿 Li₃BA(A = O、S、Se、Te、Po;B = F、Cl、Br、I)经阴离子互换可得 Li₃AB 衍生物,八面体内较小阴离子使结构更稳定。
研究人员提出虚拟电极低能电子显微镜(VE-LEEM),结合同步辐射光电子发射显微镜与原子力显微镜,在纳米尺度追踪无负极固态电池中 Li 和 Na 负极在循环中的形成与溶解。
ANISSA(Advanced Neutron Imaging for Solid-State batteries in Action)项目提出一套结合高分辨率中子成像与 X 射线成像的集成实验框架,用于研究锂基储能系统中电-化学-力学耦合过程。
这篇综述探讨了晶界在陶瓷固态电解质和锂金属负极中对离子与电子传输、枝晶与空洞形成的影响,并将其与失效机制相关联。文章讨论了晶界处空间电荷层的形成与结构、其对局部缺陷化学的调制作用,以及晶界作为快离子通道或失效脆弱位点的条件。综述还比较了不同固态电解质晶界的差异,并总结了建模、实验表征与工艺技术方面的进展。
研究者采用铜离子注入策略,在商用铜箔中去除原生氧化层并生成亚表面空位团簇,不增加集流体厚度即改变界面化学。这些空位作为强氧陷阱防止再氧化,并引导形成超薄富Li2O的SEI,促进锂均匀沉积。在无负极锂金属电池中,该集流体在贫电解液条件下实现600次循环、库仑效率98.8%。