超低量碳修饰稳定高镍 NCM 正极:性能提升与产气抑制
研究通过超低量碳修饰稳定高镍 NCM 正极,实现性能提升并抑制产气。相关成果发表于 Journal of Power Sources 第 698 卷,作者为 Chanjoo Park、Youbean Lee、Jongbeom Lee、Taemin Kim、Hui Chan Yang、Young-Hoon Cho、Kwangjin Park。
研究通过超低量碳修饰稳定高镍 NCM 正极,实现性能提升并抑制产气。相关成果发表于 Journal of Power Sources 第 698 卷,作者为 Chanjoo Park、Youbean Lee、Jongbeom Lee、Taemin Kim、Hui Chan Yang、Young-Hoon Cho、Kwangjin Park。
Jiayong Pan、Zhongbao Wei 等人在 Journal of Power Sources 第 698 卷发表研究,采用原位光学监测手段追踪硅碳负极电池的化学机械衰减,并据此进行 SOH 估计。材料仅为摘要,未给出具体电芯数量、实验协议与估计误差指标。
推荐理由:该工作把原位光学观测到的硅碳负极化学机械衰减特征用于SOH估计,为光学传感与健康状态估计的结合提供了一条可迁移思路。
一种内置正电荷介导的原位聚合电解质被用于高压锂金属电池。该研究由Yong An等发表于Journal of Power Sources第698卷,通过正电荷介导策略实现原位聚合电解质构建。
研究以锂调控棒状二硫化钼(Li-MoS2)作为 Li-S 电池隔膜涂层,论文发表于 Journal of Power Sources 第 698 卷,作者为 Yao Luo、Chengxiang Tian、Ran Xu 等。
研究将铝-石墨电池与硅太阳能电池单片集成,实现直接能量转换与存储。该工作由 Mohammad-Reza Madhoush 等人完成,发表于 Journal of Power Sources 第 698 卷。
针对固态电池正极材料在湍流管道输送中形成异质团聚体的问题,研究采用数值方法分析了该团聚过程的形成机制。作者包括 Victor Kolck、Joscha Witte、Lukas Fuchs 等,成果发表于 Chemical Engineering Science 第 339 卷 Part C。
研究采用大气压等离子体射流沉积氧空位以稳定四方相 ZrO2 催化剂,并以全钒液流电池为应用场景开展案例验证。相关成果发表于 Journal of Power Sources 第 698 卷,作者包括 Ahmad Nur Riza、Yu-Chih Hsiao、Song-Yu Chen 与 Yu-Lin Kuo。
研究探究了涂层沥青衍生碳的光学结构与石墨@C负极性能之间的关联。作者Jiaxing Yue等人在Chemical Engineering Science第339卷Part C发表该成果,论文于2027年2月15日出版。
通过负载与煅烧调控 MnOx/FTO 涂层,实现电荷传输解耦与电场局域化。该研究由 Yuzhu Ji 等人完成,发表于 Chemical Engineering Science 第 339 卷 Part C。
研究考察了生物质衍生碳在氧化热解与湿法球磨过程中的前驱体依赖性重构行为。作者Guoming Gao、Kai Sun等人在Chemical Engineering Science第339卷Part C发表该研究,关注不同前驱体对碳材料重构过程的影响。
研究提出以非溶剂诱导相分离(NIPS)构建蜂窝状碳骨架,用于包覆EGaIn液态金属负极,以缓解锂离子电池负极的体积膨胀问题。该策略将EGaIn限域于蜂窝碳结构中,相关成果发表于 Journal of Power Sources 第698卷。
研究通过PIV测量结合对冲多相火焰的详细化学动力学建模,揭示植酸盐基混合物的火焰抑制机理。该工作由Haoran Jiang等完成,发表于Chemical Engineering Science第339卷Part C。
二乙烯三胺五乙酸五钠(DTPA-5Na)被用于锌基液流电池的界面工程,以抑制锌负极枝晶生长并提升循环性。该研究由 Zequn Liu 等人完成,发表于 Chemical Engineering Science 第 339 卷 Part C。
通过界面工程构建的 LiF/Li2O 混合 SEI 具备机械稳健性,可支撑锂金属电池稳定循环。该研究由 Minjian Gong 等人完成,发表于 Nano Energy 第 160 卷,2026 年 12 月 15 日刊出。
针对过冷 SAT-STP 二元共晶相变材料,研究提出"热驯化"策略以调控其过冷行为并服务于长期储能。相关成果发表于 Renewable Energy 第 278 卷,作者为 Jiarui Du、Mingming Pan、Lingling Wang、Yifan Li、Huaqing Xie、Wei Yu。
研究团队在阴离子衍生SEI中引入高模量、低溶胀的交联聚合物,构建出CPE SEI,其弹性模量由1.63 GPa提升至4.37 GPa,并提高了致密性以抑制电解液渗透。Li金属扣式电池循环寿命提升73%(从190到329 cycles),日历寿命提升129%(从1553到3561 h)。506 Wh kg−1的原型软包电池完成124 cycles。
研究人员提出"距离收缩"(Δd)这一简单可迁移描述符,用于跨 Li、Na、K、Mg 离子导体及氧化物、硫化物、卤化物等多种阴离子化学体系的固态离子迁移筛选。该描述符衡量迁移离子沿路径相对平衡位置的最大局部收缩,可区分低势垒与高势垒路径。将其用于高通量筛选,复现了多种已知快离子导体并发现此前未探索的候选材料,快离子输运经 nudged elastic band 计算和从头算分子动力学验证。
研究者提出同步多级组装策略,合成出介孔纳米嵌入型金属氧化物框架负极,其中 M-Na4Ti5O12/C 在 10 A g−1 下比容量约 115 mAh g−1,0.2 A g−1 循环 1000 次单圈容量衰减低于 0.023%。该材料依托互连介孔通道实现超快 Na+ 扩散与低势垒纳米级离子传导,软包电池功率密度约 4.7 kW kg−1,稳定循环 1200 次,高倍率下优于硬碳。
该综述系统梳理了钠金属电池(SMBs)的主要实用瓶颈,并指出固体电解质界面膜(SEI)是克服这些挑战的关键中介,系统阐述了其形成机制。文章全面评述了溶剂工程、盐化学优化、添加剂利用及高浓度、局部高浓度、弱溶剂化电解液等策略,用于调控 Na+ 传输并构建机械稳健、离子导电且电子绝缘的 SEI 层。
酸处理功能化多壁碳纳米管(MWNT)少量复合可显著提升尖晶石正极 LiNi0.5Mn1.5O₄ 的高温稳定性:60℃下 100 次循环后,MWNT 电芯保持初始放电容量 80.3%,而常规电芯仅 4.7%。
Project Genesis 发布 ATHENA EXO V1.1 统一全谱系外骨骼装甲,整合 Shadow Raven V16.6 动力系统与 V10.0 固态视觉生态,采用 McLaren P1 流线型重型装甲与玄武岩六边形电池皮肤。
研究人员在层状钒氧化物中预嵌入三聚氰胺配体(MeVO),构建空间解耦电荷补偿机制,使有机配体作为阴离子氧化还原中心、金属位点承载多价阳离子氧化还原。以 Mg²⁺-TFSI⁻ 体系为代表,MeVO 在约 3 mg cm⁻² 负载下实现超过 36000 次循环寿命,在 16.4 mg cm⁻² 高负载下面积容量达 3.3 mAh cm⁻²,优于现有镁离子正极。
Gupta 与 Veerabadran 在商用石蜡 RT42 中掺入 20% 膨胀石墨制得复合相变材料,热导率达 5.9 W/m·K,为纯石蜡的 29.5 倍,潜热保持 182 J/g。
该研究提出用原位光学监测手段跟踪硅碳负极电池的化学-机械衰减,并据此进行SOH估计。原文仅提供标题,未给出实验条件、电芯数量与估计精度等细节。
一种非等摩尔阳离子-阴离子非晶工程策略合成的Li2Zr0.625Ta0.3Cl4.2O0.9氧卤化物电解质,在25 °C下离子电导率达4.11 mS cm−1,可突破多数高离子导电解质在4.30 V以上分解的限制。
该研究将农业废弃物碳载生物基PCM电池热管理重构为降阶设计空间分析,而非实验验证的材料排序。12电芯等效节点经有效热导与PCM缓冲耦合,锚定月桂酸/硬脂酸共晶(熔化焓189.5 kJ kg−1、熔峰39.29 °C),80 wt%活性PCM复合代表农业残渣碳载体。
研究构建了由空心 MoS2 负载 Cu 单原子与团簇组成的 Cu/MoS2-550 纳米反应器,在真实废水中实现 NH3 法拉第效率 98.14%、产率 27.46 mg h−1 mg cat−1。
大语言模型通过检索文献先例并向人类研究者提出实验配方来指导材料合成,形成闭环协作:实验结果返回模型后,模型通过调整合成参数修订后续配方。经过多次试验,可确定能生成目标晶态材料的条件,从而加速材料发现。该封面成果来自 Ju Li、Jin-Sung Park、Sung Beom Cho 等人的研究论文(DOI: 10.1002/adma.74502)。
该综述聚焦MAX相及其衍生物在电化学储能与转换中的成分设计、结构调控与衍生物工程,梳理从MAX相到MXenes等功能材料的成分-结构演化如何影响电荷存储机制、反应动力学与长期稳定性。文章覆盖二次电池、超级电容器与电催化三类应用,并提出基于成分-结构-功能关系的设计原则以指导MAX基材料的理性设计。
研究者通过分子工程将吸电子氰基(─C≡N)仅置于醚链一端,设计出单侧氰基功能化不对称甘醇二甲醚(glyme-CN)电解质,优化后的TF电解质电化学稳定窗口达5.2 V,Li||Cu电池库仑效率98.9%,Li||Li电池稳定循环超1400 h。
一篇发表于 Advanced Materials 的综述指出,AI 方法可从科学文献中提取并整合实验数据,构建材料领域专用数据集与语言模型,弥补机器学习模型长期依赖计算数据的短板。
以O3型Na(NiFeMn)1/3O2为模型,结合实验与DFT计算发现,阴离子掺杂效果由掺杂剂的价电子构型和离子半径两个本征属性决定。半径匹配时,给电子的F降低Fe3+含量,提升高压与空气稳定性;吸电子的N氧化Ni2+,加速衰减。尺寸过大(Cl、Br)或半径失配(B)的掺杂剂则导致结构坍塌,该双参数框架可实现正极的预测性设计。
一种基于富氟双网络(SFDN)的自适应人工SEI实现了Zn/电解液界面的原位动态重构,SFDN@Zn负极在10 mA cm⁻²/10 mAh cm⁻²下寿命超过4,000 h,5 mA cm⁻²下平均库仑效率达99.9%。
一篇发表于 Advanced Materials 的综述将固态电池界面失效机制与自愈策略相连接,梳理了物理流动、化学修复、外部刺激响应和电场辅助四类修复路径。文章指出,涂层和电极结构优化等传统静态手段难以适应循环中界面损伤的动态演化,而动态界面自愈是实现耐用、低压力固态电池的可行路线。
一种钠离子基固态结构电池被嵌入 CFRP 外壳中,在近表面安装(NSM)加固钢筋混凝土结构时同时承担加固与储能功能。该电池采用具有压电、热释电和铁电特性的钠基玻璃电解质,混凝土块拉拔试验验证了其荷载传递、粘结行为与失效模式。器件兼具结构增强与储能能力,并有望通过压电响应实现结构健康监测。
一种可规模化的核壳纤维被设计为能本征区分面内应变与面外压力,用于可靠智能可穿戴设备。该研究发表于 Chemical Engineering Journal 第 549 卷,作者为 Zhipeng Tian、Cheng Lin、Dongsheng Zhang 和 Li Ding。
一种界面预锂化骨架被用于实现均匀的 Mg 电沉积,从而提升镁金属电池的可逆性。该研究由 Jing Liu 等人完成,发表于 Chemical Engineering Journal 第 549 卷,目标指向高可逆 Mg-metal 电池。
多金属氧酸盐笼的限域纳米腔与离子迁移耦合,被用于湿气发电和可穿戴呼吸传感。该研究发表于 Chemical Engineering Journal 第 549 卷,作者为 Qiyu Wang、Lele Zhao、Tuo Ji、Weilin Chen,论文计划于 2026 年 12 月 1 日出版。
研究考察了电解液阴离子对水系锌离子电池双极有机正极倍率性能与循环稳定性的影响。相关成果发表于 Chemical Engineering Journal 第 549 卷,作者为 Huifang Qiu、Yanjun Shi、Zhangjie Zou、Jian Shi、Haiguang Gao、Juan Xu、Jianyu Cao。
研究提出一种亲锌-疏水整流界面,用于提升水系锌离子电池性能。该界面设计结合亲锌与疏水特性,相关成果发表于 Chemical Engineering Journal 第 549 卷,作者包括 Ming Sun、Mingyu Han 等。