InfoMat:锂金属电极负极保护策略研究进展

Fraunhofer USA王克亮研究员与西安交通大学纳米学院纳米材料研究所金宏、徐慧团队,总结了近年来发展无枝晶锂负极的策略,包括构建人工固体电解质界面(SEI)、电流集流体改性、隔膜改善和电解质添加剂等,并对几种优化策略进行了必要的剖析。

Advanced Functional Materials:磷酸锰正极材料,让锰(II)不再随水而去

针对Mn2+易溶于水的问题,东北大学刘晓霞教授、宋禹副教授研究团队将寻求解决之法的目光投向了一种磷酸锰化合物——Mn3(PO4)2。

Small Science:可充锌-空气电池电极设计的最新进展

近日,中佛罗里达大学杨阳教授课题组(http://www.yangyanglab.com)在Small Science上综述了可充ZABs电极设计的最新进展并对今后的发展提出了展望。该综述首先介绍了可充ZABs的主要工作原理,而后从化学和材料科学角度切入,重点总结了Zn电极(枝晶生长、表面钝化、腐蚀、氢析出反应等)以及空气电极(动力学缓慢、高度依赖贵金属、碳基催化剂氧化腐蚀等)目前所面临的主要问题并提出了相应的策略。

Advanced Functional Materials:共价有机框架在电池中的应用

共价有机框架是一类通过共价键连接的有机多孔晶体。共价有机材料拥有丰富的孔结构,高比表面积,可设计的化学组成和结构等优异性质,所以近年来这类材料在电池应用中引起了广泛的关注。这篇综述系统性地总结了共价有机框架在各类电池中的应用,包括正负极,电解质,隔膜。本文分析了此类材料的优缺点,针对此类材料存在的问题,作者提出了自己的见解和可能的解决方案,有助于推动有机框架材料在电池领域的基础研究以及实际应用。

AM:嵌入镍钴纳米颗粒的莲藕状碳纤维用作无枝晶锂金属负极

碳基材料由于其具有低密度、高表面积、高电导率、可调节的特性,使其在控制锂金属沉积行为,抑制锂枝晶生长领域备受关注。因此,通过在微纳尺度上对三维碳基载体进行中空结构设计、表界面亲锂性组分调控,进而引导金属锂的沉积行为,制备可有效抑制枝晶生长和体积形变的碳基锂金属载体是当前的首要任务。

Small Methods:准离子液体助力聚偏氟乙烯基单一相致密聚合物电解质

。聚偏氟乙烯(PVDF)基聚合物电解质是最具前景的电解质材料之一,具有吸电子能力较强的F原子以及较高的介电系数(~8),但是由于其较高的结晶度,在不加入增塑剂的情况下,对锂盐表现出较差的解离能力,室温离子电导率较低。

Small Structures:微纳结构设计无枝晶锌阳极及其在水系锌基电池中的应用

锌负极的枝晶问题严重影响在电池中的应用。天津大学韩晓鹏课题组综述了锌的溶解/沉积行为以及锌枝晶的形成/生长机理,并对其影响因素进行了分析;全面梳理了通过锌电极表面改性、合金化和基底选取/结构设计等有效抑制锌枝晶的微纳化调控策略,并介绍了其在水系锌基二次电池中的应用。

SmartMat:不同功能偶联剂组装的全石墨烯FET器件——高灵敏度、高稳定性地检测废水中的汞离子

近日,济南大学刘宏教授和张丛丛博士利用还原氧化石墨烯(RGO)易于化学改性以及在不同的组装方式下其电学性能不同的突出优点,引入了(3-氨基丙基)三甲氧基硅烷(APTMS)和5,10,15,20-四(4-氨苯基)-21H,23H-卟啉(TAPP)两种结构及电学性能不同的偶联剂,通过简单的溶液处理技术和一步还原法,制造了两种智能碳材料从而构筑了一种超稳定的全石墨烯FET(AG-FET)。

Advanced Energy Materials:从能带中心揭示铁基化合物对Li–S化学体系中Li2Sx的催化活性

华南理工大学刘军、朱敏教授课题组以螯合的Fe-PVP为前躯体,通过后续简易的退火合成了一系列Fe基复合材料作为锂硫电池隔膜的修饰层。发现基于d带中心开发的d–p谱带中心模型可以合理地结合Li2S4的反应电势和性能差异。同时,通过从头算分子动力学模拟了Li2S6与吸附界面之间的相互作用。

Small Structures:硅基负极——下一代高能量密度锂离子电池负极材料

中科院金属研究所李峰研究员和季华实验室的谭军研究员,针对硅基负极存在的问题和挑战,包括电导率低和体积变化大,系统地阐述了硅基材料的改性策略,包括结构设计、预锂化、粘结剂、电解液和硅/石墨复合;特别是给出了面向商业应用所关注的指标,包括面容量、首次库伦效率和材料成本等,对硅基负极的研究现状进行总结及展望。