电子亲和力工程调控正极-电解液界面化学实现钠离子电池快充
通过电子亲和力工程调控正极-电解液界面化学,可实现钠离子电池的快速储钠。该策略针对正极-电解液界面进行设计,以提升钠离子存储的倍率性能。研究发表于 Energy Storage Materials,作者包括 Yujing Chen、Jiafeng Zhang 等。
通过电子亲和力工程调控正极-电解液界面化学,可实现钠离子电池的快速储钠。该策略针对正极-电解液界面进行设计,以提升钠离子存储的倍率性能。研究发表于 Energy Storage Materials,作者包括 Yujing Chen、Jiafeng Zhang 等。
通过超薄 Mo2S3 层限域 Sb2S3-C 纳米纤维,提升了钾离子存储性能。该复合材料以静电纺丝纳米纤维为骨架,利用 Mo2S3 的限域作用缓解 Sb2S3 在嵌钾过程中的体积膨胀。研究为钾离子电池负极材料的界面与结构设计提供了新思路。
研究揭示电极取向与低频振动在 ZnSO₄ 水系电解液中对锌电沉积的协同增强效应,成果发表于 Journal of Energy Storage 第 183 卷 Part B。作者为 Rabeya Bosry Smriti、Ramakrishnan Rajagopalan、Nitisha Ahuja、Yeon-Joon Ko、Bed Poudel 与 Christopher D. Rahn。
研究通过吸附分子层调控 Zn²⁺ 界面化学,以提升水系锌金属电池的耐久性。相关成果发表于 Journal of Energy Storage 第 183 卷 Part B,作者包括 Shijie Ren、Junhao Li、Shiqiang Wei 等。
研究揭示硬碳负极的表面化学异质性是其储钠行为的关键影响因素。该工作由 João Paulo de Mesquita 等人完成,发表于 Journal of Energy Chemistry 第 124 卷,聚焦硬碳表面化学性质与钠存储之间的关联机制。
研究提出通过界面离子分布调控实现水系 Zn||MnO₂ 电池的同步稳定化。该策略针对界面离子分布进行调节,以同时改善电池的稳定性。相关成果发表于 Journal of Energy Chemistry 第 124 卷,作者包括 Jie Ji、Jing Huang、Ruiming Shan 等。
Journal of Energy Chemistry 刊发综述,系统梳理面向下一代储能电池的原位/工况表征技术,覆盖从基础机理到先进应用的完整链条。作者包括 Zhaoyang Han、Andreu Cabot、Qiaobao Zhang、Dawei Yang 等,文章计划于 2027 年 1 月出版于第 124 卷。
研究提出将 O3 型钠离子电池层状氧化物表面的残碱原位转化为离子导电钝化界面,以提升材料的空气稳定性与循环耐久性。该策略针对表面残碱这一空气敏感来源,通过原位转化形成钝化层,相关成果发表于 Chemical Engineering Journal 第 549 卷。
研究提出在有机电解液中通过结构强化固体电解质界面膜(SEI)并结合高压缺陷工程尖晶石正极,提升锌金属电池的耐久性。该工作由Bareera Raza等人完成,发表于Chemical Engineering Journal第549卷。
Chandra Prakash 等人在 Journal of Power Sources 第 699 卷发表综述,系统梳理过渡金属高熵氧化物在锂离子与钠离子电池中的设计规则、界面问题与器件级评价指标。文章将材料设计、界面行为与器件相关度量放在同一框架下讨论,覆盖 Li-ion 与 Na-ion 两条体系。
该综述系统梳理了纤维素、壳聚糖、细菌纤维素及其衍生物等生物质基纤维材料的分级结构特征与分类体系,并总结其作为固态/液态电解质、隔膜、电极和粘结剂在锂基、锌基等金属电池中的关键作用。合理架构设计可提升离子电导率、界面稳定性与机械完整性,为抑制枝晶生长和循环不稳定提供策略。未来方向聚焦精准分子设计、可规模化制备与标准化评价协议。
一种无活性有机或H₂O溶剂、以UiO-66为模型的无溶剂MOF基多孔液体电解质(PLE),首次实现Zn金属电池在180°C下长期运行。Zn||Zn对称电芯在25°C、120°C、150°C和180°C下分别实现10000 h、4000 h、2100 h和600 h循环寿命,Zn||V₂O₅电池在25−180°C范围内稳定工作。
研究者借鉴临床降压药赖诺普利(LNPL)的"金发姑娘效应",提出两亲性电解液添加剂策略,在 1 mM 浓度下实现锌负极界面微环境稳态平衡。Zn||Zn 电芯稳定循环超过 6600 h,Zn||Cu 平均库仑效率达 99.85%(3000 次循环),Zn||I₂ 全电芯循环超过 20 000 次、容量保持率 98.3%。软包电芯容量 1.2 Ah,200 次循环后容量保持率 84.6%。
一种透明质酸/海藻酸钠双网络水凝胶电解质(ZHS)用于锌碘电池,使Zn||I₂全电池循环超过35,000次,Zn||Zn对称电池稳定循环超过2,600 h。该电解质通过离子-偶极作用固定多碘化物(I₃⁻和I₅⁻)并抑制枝晶成核,且可在环境条件下生物降解。循环后的ZHS经水溶解与重铸即可再生,额外支持21,000次循环。
研究用选择性激光熔化(SLM)制备 3D 打印多孔钛合金(Ti6Al4V)基底,并负载功能性金属碲化物 Bi2-xSbxTe3(0≤x≤1.5)作为水系铵离子电池负极。Bi2Te3 负极在 40 mg cm−2 超高负载下,于 2 mA cm−2 实现 9 mAh cm−2 面容量,同时保持 224 mAh g−1 比容量。引入较小 Sb3+ 强化 M─Te 键以抑制循环体积波动,提升循环稳定性。
一篇综述重新审视硬碳负极的位点分辨储钠机制,指出斜坡容量与平台容量的早期归属(吸附、嵌入或孔填充)往往依赖样品,可能过度解读单一表征信号。文章聚焦低压平台,讨论单层Na积累、准金属Na团簇、闭孔填充及剩余孔体积悖论,并评估WAXS/XRD、SAXS、XPS、Raman、NMR、滴定与理论模拟在判定储钠状态上的优劣。
这篇综述系统梳理了水系 Zn-I₂ 电池从实验室走向实用化的近期进展,聚焦碘物种转化路径、多碘化物中间体演化及其与 Zn 沉积/剥离的耦合机制。文章总结了物理限域、化学吸附、超分子识别、催化转化、界面调控与电解液工程等抑制多碘化物溶解迁移、加速碘氧化还原动力学并稳定 Zn 负极界面的策略。综述还重点关注高碘负载与软包电芯条件下的实际能量密度及衰减机制。
研究提出金属间化合物负极策略,通过电化学驱动的 Ni–Al 合金化实现体相 Al 嵌入,突破表面受限沉积。
研究以 ZnCl2 熔盐选择性刻蚀 Ti2InB2,制得多层 Ti2B2Clx MBene,In 原子被完全脱除并由 Cl 表面终止取代,覆盖度为 1.1 < x < 1.4。原位 XRD 显示 Ti2InB2 到多层 MBene 为直接双相转变、无中间相生成,DFT 计算给出的负反应自由能予以佐证。初步锂离子电池评测显示其放电容量稳定,与 MAX 相及其他硼化物相当或更优。
通过在微米级Sn(µ-Sn)中引入微量µ-Bi,µ-Bi在循环中自发演化为三维互锁纳米片网络,使µ-Sn10Bi在室温和低温下同时实现高可逆容量、优异倍率性能与超长循环寿命。该策略利用Bi与Sn在嵌钠过程中导电性变化的相反趋势实现动态导电补偿,并借助超连续Bi(104)晶面与原位形成的Sn/Bi异质界面加速电子/Na+传输。
通过分子调控苯桥联双菲咯啉负极材料,实现了钠-有机电池的超长循环性能。该研究由Suping Chen等人完成,发表于Energy Storage Materials,聚焦于负极分子结构设计对循环寿命的提升。
一项发表于 Journal of Energy Chemistry 的研究通过阳离子工程实现锌碘液流电池宽温域运行与长循环寿命,并具备可逆容量恢复能力。作者为 Annan Gao、Lihong Yu、Rui Nie、Yizhe Nie、Zuo Wang、Jingyu Xi,论文载于第 124 卷。
Na-PASP 聚阴离子通过多齿羧酸配位降低 Zn²⁺ 去溶剂化能垒,并实现可逆锌沉积。该研究发表于 Journal of Energy Chemistry 第 124 卷,作者为 Yongda Tan、Huixin Jin、Meilong Wang、Jiajun Jiang。
研究采用Mg²⁺介导的软硬双模板策略,在硬碳中构建开孔与闭孔耦合的孔结构,用于稳定钠存储。该工作发表于 Journal of Energy Chemistry 第124卷,作者为Tianqi Yin、Lizhi Xu、Junxiong Chen等。
研究将多羰基聚酰亚胺共价有机框架与碳纳米管复合,用作钠离子电池正极材料。相关成果发表于 Chemical Engineering Journal 第 549 卷,作者为 Lei Chen、Chi-Chu Qin、Ping Li 等。
研究通过官能团工程调控唑类杂化框架的孔微环境,用于实现无枝晶钠金属电池。相关成果发表于 Chemical Engineering Journal 第 549 卷,作者为 Zhuo Chen、Yanan Zhang、Wenjie He 等。
研究提出溶剂-阴离子协同竞争配位化学策略用于低温钠金属电池。该工作由Yijie Yao等人完成,发表于Journal of Power Sources第699卷,通过调控溶剂与阴离子的竞争配位关系改善低温性能。
研究通过溶剂诱导组装构建木质素基配位框架,利用限域效应制备出含高密度Fe单原子和CoFe纳米合金团簇的CoFe/FeSA-NC催化剂。CoFe团簇将决速步从*OH生成改为*OOH形成,显著降低反应能垒,0.5-CoFe/FeSA-NC半波电位达0.873 V。所构建锌空气电池最大功率密度186.6 mW cm⁻²,稳定性超过550 h,远超商业Pt/C的99.7 mW cm⁻²。
一种镓基电芯将铝合金化 GaIn 负极与 GaOOH 正极配对于富氯 water-in-ionic-liquid 电解液中,氯镓酸根离子溶解液态金属表面原生氧化膜,并优先还原铟种子形成无氧化物团簇,使镓可逆沉积剥离。
在碳基底上构建 La/Sn 异核双原子位点,驱动 V2O5 重构为水合层状相,Sn 作动力学促进剂、La 作结构锚定,抑制钒溶出并促进界面电荷转移。C/Sn/La-V2O5 电极实现 350 mAh g−1 比容量,10000 次循环后容量保持率 95.5%。该 f/p 区元素配对策略将 K+ 嵌入与界面质子存储耦合为可逆混合反应路径,初步验证了其他元素对的可推广性。
无金属二维 C60 共价网络(2D-C60)用作锂离子电池负极,四方相 TP-2D-C60 在 0.1 A g−1 下比容量达 522.0 mAh g−1,超过 C60 理论容量 446 mAh g−1,也高于六方相 HP-2D-C60 的 408.6 mAh g−1 和原始 C60 的 3.4 mAh g−1。
一种蒸发速率调控的镁热还原法可从海泡石制备均匀纳米硅负极,研究发表于 Journal of Power Sources 第 699 卷。该方法通过控制蒸发速率实现镁热还原过程的调控,从而获得均匀的纳米硅材料。
eTransportation 第30卷将刊出张广旭等人的研究,考察过充诱导的电损伤如何驱动硬碳/Na(Ni1/3Fe1/3Mn1/3)O2钠离子电池的热安全衰减,并给出机理层面的解释。目前仅公开标题与作者信息,摘要正文尚未提供。
单原子 Bi-N4 位点被用于硬碳负极的界面与闭孔协同工程,以提升钠存储性能。该研究发表于 Journal of Energy Chemistry 第 124 卷,由 Lu Shi、Ting Gan、Yihui Yang 等人完成。
该综述聚焦竹源硬碳作为钠离子电池负极材料,梳理从前驱体到结构的演变路径、储钠机制及实用化设计思路。文章发表于 Journal of Energy Chemistry 第 124 卷,作者包括 Yueru Liu、Zhihao Liu 等。
针对 NaTaCl6 基固态电解质耐湿空气性差的问题,研究提出一步 Ta2O5 诱导非晶化策略以改善其 humid-air tolerance,用于全固态钠电池。该工作发表于 Journal of Energy Chemistry 第 124 卷,由 Mingwei Liu 等人完成。
一种双盐介导的弹性电解质通过调控锂离子配位环境,在固态锂电池中实现快速锂离子传输。该研究由 Yingying Wu 等人完成,发表于 Journal of Energy Chemistry 第 124 卷。
静态锌溴电池研究聚焦溴化学、界面动力学与锌稳定性的耦合关系。该综述发表于 Journal of Energy Chemistry 第 124 卷,作者包括 Jingjing Feng、Ziyang Li、Heng Li、Yangfan Song、Nana Wang、Guoxiu Wang、Zhongchao Bai、Hua Wei。
研究通过重构 Zn 表面晶体学来调控 Zn 沉积行为。成果发表于 Chemical Engineering Journal 第 549 卷,作者为 Yu Zhang、Zechen Dai、Wenze Zhang 等。
研究将压电ZnO引入聚合物弹性体,构建用于锂金属电池的高性能固态电解质。该工作发表于Nano Energy第160卷,作者包括Yunxin Shi、Xin Miao、Changjun He等。