温馨提示:本次周报包含21篇文献,预计阅读时间25 min,大家挑感兴趣的关注。
1. 悉尼科技大学汪国秀教授;清华大学深圳研究院李宝华教授 Angew. Chem. Int. Ed.:基于深度共溶剂的自修复聚合物电解质用于安全长寿命锂金属电池 锂枝晶的生长以及易燃液体电解质带来的安全隐患极大地阻碍了高能量密度锂金属电池的部署。在此,研究人员报道了一种稳定的准固态锂金属电池,该电池使用了基于深度共溶剂(DES)自修复聚合物(DSP)电解质。通过原位共聚(2-(3-(6-(6-甲基-4-氧代-1,4-二氢嘧啶-2)脲基)甲基丙烯酸乙酯)(UPyMA)和季戊四醇四丙烯酸酯(PETEA)单体在包含氟代碳酸乙烯酯(FEC)添加剂的深度共溶剂电解质中原位共聚制备。经过精心设计的深度共溶剂自修复聚合物电解质同时具有不燃性,高离子电导率和电化学稳定性以及无枝晶的锂镀层。当用于具有 LiMn2O4 正极的锂金属电池中时,深度共溶剂自修复聚合物电解质可有效抑制锰元素从正极中溶解,并在室温和高温下具有高容量和长循环寿命。

标题:Deep Eutectic Solvent‐Based Self‐Healing Polymer Electrolyte for Safe and Long‐Life Lithium Metal Batteries
原文链接:https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202001793
2.南洋理工大学楼雄文教授Angew. Chem. Int. Ed.:合理设计Cu2S@Carbon@MoS2 多层纳米盒有效助力钠存储 复合材料结合了各个组分的优点,已被证明是有效储钠的理想结构。然而,具有良好的物理/电化学性质的复合结构的构建仍然具有挑战性。在此,研究者报道了一种精心设计合成的由 Cu2S@Carbon@MoS2 组成的纳米盒结构作为钠离子电池负极材料。通过简便的多步骤模板参与策略,超薄MoS2纳米片在掺氮碳涂层Cu2S纳米盒上生长,以实现 Cu2S@Carbon@MoS2 的构型。合理的设计可以有效地缩短电子/钠离子的扩散路径,适应循环过程中电极的体积变化,增强杂化物的电导率,并为钠吸收提供丰富的活性位点。凭借这些结构和组成上的优势,这种 Cu2S@Carbon@MoS2 分层纳米盒在速率能力和循环寿命方面表现出出色的电化学性能。

标题:Rationally Designed Three‐Layered Cu2S@Carbon@MoS2 Hierarchical Nanoboxes for Efficient Sodium Storage
原文链接:https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201915917
3. 伍伦贡大学侴术雷教授;中科院郭玉国教授 Angew. Chem. Int. Ed.:用于高性能钠离子电池的分层 P2@P3 集成尖晶石结构演变 对于钠离子电池正极,循环过程中的结构演变对其电化学性能起着至关重要的作用。在此,通过设计晶体结构并结合化学元素替代的策略,研究者设计了一种分层的P2@P3集成尖晶石 Na0.5Ni0.1Co0.15Mn0.65Mg0.1O2 氧化物正极材料。由于其三相共存结构和阳离子取代策略的协同作用,这种新型电极显示出优异的钠离子半/全电池性能。通过 STEM,XRD,XAS 等表征技术综合分析固有的分层 P2@P3 集成尖晶石结构,清楚地阐明并确认了电荷补偿机制,结构演化和相变。这项研究提供了对这种特殊结构中结构与性能关系的深入了解,并通过操纵结构演变为高性能电池正极的设计开辟了一个新领域。

标题:Manipulating Layered P2@P3 Integrated Spinel Structure Evolution for High‐Performance Sodium‐Ion Battery
原文链接:https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201915650
4. 华北电力大学Meicheng Li;香港理工大学Xiaogang Liu Adv. Mater. :局域电子增强的离子传输用于超快电化学能量存储 电化学能量存储的速率确定过程很大程度上取决于电极材料中发生的离子迁移。除了减少离子扩散的距离外,提高离子迁移率对离子传输也至关重要。在此,研究者提出了一种局域电子增强的离子传输机制,以促进离子迁移,从而实现超快能量存储。理论计算和分析表明,固有缺陷可以诱发高度局域的电子,并且可以明显降低离子的迁移势垒。一致地,实验结果表明,该机制导致锂/钠离子扩散率提高了两个数量级。在 10 mg cm-2 的高质量负载和 10 倍率的高速率下,可逆储能达到 190 mAh g-1,这是相同尺寸的商用晶体所能达到的十倍。

标题:Localized Electrons Enhanced Ion Transport for Ultrafast Electrochemical Energy Storage
原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201905578
5. 香港城市大学材料科学与工程系支春义教授 Adv. Mater.:无析氢和枝晶的全固态锌离子电池 基于离子液体的锌盐电解质被证明是解决析氢(HER)副反应和锌离子电池中锌枝晶生长的有效途径。
研发的电解液可在 2 mA cm–2 电流密度下 1500 h 工作周期(3000 个循环周期)内实现无氢析出,无枝晶的锌电镀/剥离,具有接近 100 % 的库仑效率。同时,还可以有效地抑制氧气引起的腐蚀和钝化。这些特性使具有六氰合铁酸钴正极的锌离子电池在 4 A g-1 和 2.05 V 的高电压下,在 40000 次循环中具有空前的长寿命。此外,构造了 28.6 µm 厚的含有聚环氧乙烷/离子液体基锌盐的聚偏二氟乙烯-六氟丙烯膜的固体聚合物电解质,以构建全固态 Zn离子电池。全固态Zn离子电池在室温下在 2 A g–1的电流密度下表现出 3 万次循环的出色循环性能,可承受高达 70 °C 的高温,低达 –20°C 的低温以及滥用测试八次切割时可 100 次循环和弯曲变形最大可达 150°。这是基于新开发的电解质的全固态锌离子电池的首次演示,同时解决了传统锌离子电池中深层的氢析出和枝晶生长问题。

标题:Hydrogen‐Free and Dendrite‐Free All‐Solid‐State Zn‐Ion Batteries
原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201908121
6. 美国布鲁克哈文国家实验室 Feng Wang 教授;加州大学伯克利分校 Gerbrand Ceder 教授 Science:钛酸锂中离子迁移的快充动力学途径 快充电池通常使用能够通过固溶体转化连续容纳锂的负极,因为它们除了离子扩散外几乎没有动力学势垒。钛酸锂(Li4Ti5O12)作为一个例外却显示出极高的速率能力,这显然与其两相反应和两相中锂的缓慢扩散不一致。通过使用电子能量损失谱对锂离子迁移进行实时跟踪,研究者揭示了 Li4+xTi5O12 中的快速迁移是由动力学路径实现的,该动力学路径包括沿两相边界在亚稳态中间体中变形的锂多面体。这项工作表明,通过到达基态以上的能量区域可以实现高速率迁移,这与基态宏观相相比可能具有根本不同的动力学机制。这种见解应该可以为寻找高倍率电极材料提供新的机会。

标题:Kinetic pathways of ionic transport in fast-charging lithium titanate
原文链接:https://science.sciencemag.org/content/367/6481/1030
7. 中科院物理研究所胡勇胜等 Adv. Funct. Mater.: 碱位置换法制备钠离子阴极 钠离子电池在过去十年中经历了快速发展,并受到了学术界和工业界的极大关注。尽管在材料创新方面已进行了大量的努力,但是关于特殊结构化学的可获得设计策略仍然难以捉摸。为实现低成本钠离子阴极长期的循环稳定性和高能量密度,研究人员提出了一种通过在碱金属位替代原位构建新型钠基阴极材料的方法。通过合理控制电化学反应中的K+含量,可以得到一种新化合物[K0.444(1)Na1.414(1)] [Mn3/4Fe5/4](CN)6。结果表明,在可逆的Na +提取/插入过程中,宿主基质中剩余的 K+(每单位约 0.444 mol)可以稳定固有的K基结构,而在循环后结构不会演变为 Na 基结构。因此,所制备的阴极结构稳定性显著增强,在 1800 次循环后容量保持率> 78 %,并且相对于 Na+/ Na 的平均工作电压更高,约为 3.65 V,直接与非碱位替代阴极材料形成对比。

标题:Constructing Na‐Ion Cathodes via Alkali‐Site Substitution
原文链接:https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201910840
8. 德国卡尔斯鲁厄理工学院 Benjamin S. Flavel 和 Jianhui Chen等 Adv. Funct. Mater.: 具有工业架构的前后连接碳纳米管硅太阳能电池 在过去,碳纳米管硅太阳能电池技术在工业上的应用一直受到限制,因为它使用金属框架来定义硅片中间的活动区域。在该篇报道中,行业标准设备的几何结构是通过前后连接的设计制造的,这使得整个晶圆片都可以用作活动区域,它们通过使用混合的 Nafion 层来实现,该层同时充当钝化、抗反射和物理阻挡层以及纳米管掺杂剂。这导致形成了混合纳米管/Nafion 钝化的电荷选择性接触,并制造出具有 1–16 cm2 活性面积的太阳能电池。在 1 和 3 cm2 的有效面积上,前结和后结器件的最大功率转换效率分别达到了 15.2 % 和 18.9 % 的创纪录水平。在后接结构中将纳米管薄膜放置在设备的背面,可以解决碳纳米管硅太阳能电池在设计方面的许多挑战。

标题:Front and Back‐Junction Carbon Nanotube‐Silicon Solar Cells with an Industrial Architecture
原文链接:https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202000484
9. 中国电子科技大学 Cong Fan 等 Adv. Funct. Mater.: 适用于高级有机钾离子电池的新型不溶有机阴极 有机氧化还原活性分子是储存大半径钾离子的天生电极。高性能有机阴极对于有机钾离子电池(OPIB)的实际使用非常重要。然而,小分子有机阴极在面对液体电解质方面面临严重的溶解问题。研究者为 OPIB 设计了一种新型的不溶性小分子有机阴极[N,N’-双(2-蒽醌)]-per-3,4,9,10-四羧基二酰亚胺(PTCDI-DAQ,200 mAh g-1)。在使用 1 M KPF6 在二甲氧基乙烷(DME)中的半电池(1-3.8 V vs K+/K)中,PTCDI-DAQ 提供了 216 mAh g-1的稳定的比容量,并在 20 A g-1(100 C)的超高电流密度下仍保持 133 mAh g-1。使用还原的对苯二甲酸钾(K4TP)作为有机阳极,在 DME 中使用电解质为 1 M KPF6 所得的 K4TP || PTCDI-DAQ OPIBs 可实现最大 295 Wh kg-1 阴极(213 mAh g-1 阴极×1.38 V)的高能量密度和在 0.2–3.2 V 工作电压下的13800 W Kg-1阴极(94 mAh g-1×1.38 V @ 10 A g-1)的功率密度。同时,K4TP || PTCDI‐DAQ OPIBs 在 10000 次循环后具有 62 mAh g‐1 阴极的稳定放电容量,在 30000 次循环后具有 40 mAh g‐1 阴极的稳定放电容量,从而实现了超长寿命。PTCDI-DAQ 的综合性目前可以击败 K-ion 半/满电池中报道的任何阴极。

标题:Novel Insoluble Organic Cathodes for Advanced Organic K‐Ion Batteries
原文链接:https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202000675
10. 清华大学深圳国际研究生院 Guo‐dan Wei等 Adv. Funct. Mater.: 提高储锂性能的花状 VS4 与多孔炭的界面强化 碳材料经常用作锂离子电池负极材料,以改善 VS4 的循环性能和倍率性能。但是,VS4 和碳之间的界面相互作用尚未明确阐明。研究者们制备了多种 VS4@C 复合材料,并通过X射线光电子能谱、傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱和第一性原理计算研究了 VS4 与多孔碳之间的界面,清楚地揭示了 VS4 和碳之间的界面结构以及花状 VS4 在碳基上生长的机理。结果表明,当将氧*能官**团引入多孔碳中时,C-V 键和 C-O-V 键形成,C-V 键和 C-O-V 键加速电子传输并增强 VS4@C 复合材料的结构稳定性。得益于其独特的结构和强大的界面相互作用,VS4@C 复合材料的电化学性能远远优于纯 VS4。此外,通过研究 VS4 阳极的锂存储机理,发现原始 VS4 在第一个循环中存在不可逆的非晶化变化,并且在随后的电化学过程中,锂离子的主要存储行为源自非晶 VS4 中的插入-萃取反应与 V4+ 和 V3+ 之间的反应。

标题:Strengthening the Interface between Flower‐Like VS4 and Porous Carbon for Improving Its Lithium Storage Performance
原文链接:https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202000427
11. 韩国汉阳大学 Yang-KookSun 等 Mater.Today: 用于高能锂离子电池的高度稳定的富镍 NCA 阴极 在这项研究中,研究者们证明了富镍的 Li[NixCoyAl1-x-y]O2 的硼掺杂会极大地改变材料的微观结构。 Li[Ni0.885Co0.1Al0.015]O2 由较大的等轴初级粒子组成,而掺硼的 Li[Ni0.878Co0.097Al0.015B0.01]O2 阴极由细长的颗粒组成,这些细长的颗粒高度定向产生强的晶体结构。硼降低了(003)平面的表面能,从而导致了优先增长模式,该模式使(003)晶面最大化。这种微观结构的改变大大提高了循环稳定性,即使在 100% 放电深度下循环,Li[Ni0.878Co0.097Al0.015B0.01]O2 阴极在 1000 次循环后仍可保持初始容量的 83%。相比之下, Li[Ni0.885Co0.1Al0.015]O2 阴极仅保留其初始容量的 49 %。优异的循环稳定性清楚地表明了粒子微观结构(即粒子尺寸,粒子形状和晶体学取向)在缓解由深电荷状态下发生的相变所引起的内部应变突变(所有富镍层状阴极中都发生)的重要性。表面能改性的微结构工程,在与保护涂层和成分改性相结合的情况下,可提供一种长期寻求的方法,可以利用高容量的富镍层状阴极而不牺牲循环稳定性。

标题:A highly stabilized Ni-rich NCA cathode for high-energy lithium-ion batteries
原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1369702120300365
12. 华东理工大学 Yongshu Xie, J. Am. Chem. Soc.: 基于含有两个互补成分协同染料的太阳能电池:共敏化的一种替代方法 为了实现高效染料敏化太阳能电池的全色吸收,已成功开发了两种互补吸收染料的共敏化方法。然而,这种方法通常需要对许多参数进行耗时的优化,以控制两种共吸附染料在 TiO2 膜上的比例和分布,这限制了这种策略的潜力。在此,研究者报告了一种通过设计一类具有两个互补染料组分的共价连接的“协同配合染料”来开发高效 DSSCs 的替代方法。因此,新合成的有机染料 Z2 通过不同长度的柔性链与最近报道的双带卟啉染料 XW51 相连,从而得到 XW60−XW63。这些染料表现出良好的吸收,XW61 提供了令人印象深刻的 12.4% 的效率,据研究者所知,这是碘电解质 DSSC 的记录。此外,这些染料还表现出易于电池制造,简单优化,以及良好的光稳定性。

标题:Efficient Solar Cells based on Concerted Companion Dyes Containing Two Complementary Components: An Alternative Approach for Cosensitization
原文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b12675
13. 九州大学 Chuanjiang Qin, Chihaya Adachi, Adv. Mater.: 未反应的 PbI2 对钙钛矿太阳能电池的长期稳定性的不利影响 过量/未反应的碘化铅(PbI2)通常出现在钙钛矿薄膜和最先进的太阳能电池中。目前,对于含有未反应的 PbI2 的钙钛矿太阳能电池(PSCs)的内在降解机制的理解仍然是不够的。为了更好的操作耐久性,需要进一步的探索。这里,在连续光照下,未反应的 PbI2 晶体加速了 PSCs 的降解。未反应的 PbI2 在光照下进行光分解,导致薄膜中铅和碘的形成。因此,这种 PbI2 的光分解是加速器件降解的主要原因之一。本工作揭示了在钙钛矿薄膜中仔细控制未反应 PbI2 晶体的形成,对于提高未来各种光电应用中器件的稳定性是非常重要的。

标题:Detrimental Effect of Unreacted PbI2 on the Long-Term Stability of Perovskite Solar Cells
原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201905035
14. 苏州大学Hongwei Gu, Yaowen Li, Adv. Mater.: 通过“焊接”柔性透明电极实现柔性有机太阳能电池超高的机械柔性和>15 %的效率 由于缺乏高性能柔性透明电极(FTE),柔性有机太阳能电池(OSCs)的功率转换效率(PCEs)仍然落后于刚性器件,其机械稳定性无法满足目前柔性电子器件的需求。这里,提出了一种所谓的“焊接”概念来设计上电极与下基板紧密结合的 FTE。利用毛细力效应和二次电场,使溶液处理铝掺杂 ZnO (AZO)和银纳米线(AgNW)网络组成的上电极得到良好的焊接。同时,将聚对苯二甲酸乙二醇酯通过嵌入 AgNWs 进行修饰,然后将其与 AgNWs 连接在上杂化电极上,从而增强电极与衬底的附着力。通过这种焊接策略,在光电子和机械性能方面全面解决了与 FTE 相关的关键瓶颈问题。基于这种焊接 FTE 的单端柔性 OSCs 表现出了高性能,达到了创纪录的 15.21% 的 PCE。另外,柔性 OSCs 的 PCE 受器件面积的影响较小,表现出较强的鲁棒性。

标题:Realizing Ultrahigh Mechanical Flexibility and >15% Efficiency of Flexible Organic Solar Cells via a “Welding” Flexible Transparent Electrode
原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201908478
15. 南方科技大学 Baomin Xu, Adv. Mater.: 高效、稳定的 GABr 优化的理想带隙(1.35 eV)的 Sn/Pb 钙钛矿太阳能电池实现了 20.63 % 的效率,并实现了创纪录的低 Voc(0.33 V) 1.5-1.6 eV 带隙 Pb‐基钙钛矿太阳能电池(PSCs)具有 30-31 % 的理论效率限制,通过冲击-奎塞尔模型实现 21-24 % 的功率转换效率(PCEs)。然而,最好的报告的理想能带隙(1.3-1.4 eV) Sn-Pb PSCs 仍然< 18 %,主要是因为他们的大开放电路电压(Voc)的亏损 (> 0.4 V)。在这里,研究者发现溴化胍盐(GABr)的加入可以显著提高理想带隙(≈1.34 eV) Sn-Pb 钙钛矿薄膜能带的结构和光电特性。钙钛矿膜中引入的 GABr 能有效降低钙钛矿中 Sn2+ 氧化引起的高缺陷密度,有利于促进空穴运输,减少载流子复合,降低 Voc 亏损。因此,在 1.35 eV PSCs 中,最佳的 PCE 为 20.63 %,认证效率为 19.8 %,Voc 的损失为 0.33 V,创下了历史记录,这是迄今为止所报道的理想带隙 Sn-Pb PSCs中最高的 PCE 值。此外,GABr 修饰的 PSCs 显示出明显的改善环境和热稳定性。这项工作是朝着制造高效稳定的理想带隙 PSCs 迈出的重要一步。

标题:Highly Efficient and Stable GABr-Modified Ideal-Bandgap (1.35 eV) Sn/Pb Perovskite Solar Cells Achieve 20.63% Efficiency with a Record Small Voc Deficit of 0.33 V
原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201908107
16. 华中科技大学 Yinhua Zhou, Adv. Mater.: 柔性全溶液处理有机太阳能电池,具有高性能的非富勒烯活性层 全溶液处理的有机太阳能电池(从底部基材到顶部电极)非常适合低成本和普遍应用。然而,制造具有高性能非富勒烯(NF)活性层的高效全溶液处理有机太阳能电池仍然具有挑战性。在非富勒烯活性层和可打印的顶电极(PEDOT:PSS)之间的界面上,电荷提取和吸水的问题一直存在。在这项工作中,通过在活性层和 PEDOT:PSS之间采用一层氢钼青铜(HXMoO3),报道了高效的全溶液处理 NF 有机太阳能电池(从底部基质到顶部电极)。HXMoO3 的双重功能包括:1)其深度费米能级为 −5.44 eV,可以有效地从活性层中抽孔;2)解决了 PEDOT:PSS 在 NF活性层疏水表面的润湿问题。重要的是,在合成过程中对 HXMoO3 组分的精细控制对于获得 HXMoO3 与PEDOT:PSS之间的加工正交性至关重要。对于面积分别为 0.04 和 1 平方厘米的太阳能电池,获得了功率转换效率为 11.9% 和 10.3%的柔性全溶液处理 NF 有机太阳能电池。

标题:Flexible All-Solution-Processed Organic Solar Cells with High-Performance Nonfullerene Active Layers
原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201907840
17. 复旦大学夏永姚 Chem:水性锌离子电池层状复合材料中有机-无机诱导聚合物插层 可充电水性锌基电池具有成本低、安全性高等优点,是目前非常有潜力的储能设备。然而,氧化钒阴极的性能在很大程度上取决于层间距的大小。在这里,本文采用层状 PEDOT-NH4V3O8(PEDOT-NVO)作为阴极材料,通过有效的导电聚合物插层,使层间距增大了 10.8Å(而单个 NVO 的层间距为 7.8Å)。这种阴极材料在 0.05 A g-1下,容量为 163.6 mAh g-1,即使在 10 A g-1 的高电流密度下容量为 356.8 mAh g-1,并且在超过 5000 次充放电循环的超长寿命下,容量保持率为 94.1 %。

标题:Organic-Inorganic-Induced Polymer Intercalation into Layered Composites for Aqueous Zinc-Ion Battery
原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2451929420300486
18. 美国德雷塞尔大学 Michel W. Barsoum Chem:Ti3AlC2 在极性有机溶剂中无水刻蚀合成二维 Ti3C2Tz-MXene 首次发现的 Ti3C2Tz MXene 是通过在浓氢氟酸溶液中蚀刻母体 Ti3AlC2 的 MAX 相合成的。此后,文献报道了多种合成 MXenes 的方法,如在各种电解质中进行电化学腐蚀、高温碱处理、熔盐合成等,但这些腐蚀方法大多以水为主要溶剂,限制了 MXenes 在水敏感领域的直接应用。在这项工作中,本文证明了在无水的情况下,用有机极性溶剂在氟化铵存在下蚀刻和分层 MXenes 是可能的。本文进一步证明,采用这种刻蚀方法,可以获得富氟 Ti3C2Tz 薄片。本文还证明,用碳酸丙烯酯刻蚀的 Ti3C2Tz 制成的电极可以使钠离子电池的阳极容量增加一倍。

标题:2D Ti3C2Tz-MXene Synthesized by Water-free Etching of Ti3AlC2 in Polar Organic Solvents
原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2451929420300437
19. 陕西科技大学曹丽云,Jiayin Li Adv. Funct. Mater.:原位在FeNCN 中构建锚型结构的长循环寿命钠离子电池 碳二亚胺铁(FeNCN)是一种高活性的钠电池正极材料。但由于合成工艺严格,电化学稳定性差,限制了其应用。采用简单的一步热解法制备 FeNCN 多面体。在这些多面体中,许多“锚状”结构是用 Fe-C 键原位构建的。这些 Fe-C 键紧密地连接着 FeNCN 多面体。具有“锚状”结构的 FeNCN 多面体具有良好的电化学稳定性,即 300 次循环后,在 0.5 A g-1时具有 79.9 %(408 mAh g-1)的高容量保持率。进一步分析表明,Fe-C 键对提高 FeNCN 多面体的结构稳定性具有重要作用。含 Fe-C 键的“锚状”结构在Na+ 插层时能很好地固定 FeNCN 多面体,避免了结构破坏和明显的承载力损失。本工作为 FeNCN 的合成提供了一种新的工艺,有助于相关研究人员加深对 FeNCN 的认识,同时也为提高相关材料的电化学稳定性提供了启示。

标题:In Situ Construction of “Anchor‐Like” Structures in FeNCN for Long Cyclic Life in Sodium‐Ion Batteries
原文链接:https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202000208
20. 美国马里兰大学 Chunsheng Wang,美国陆军研究实验室 Kang Xu,Oleg Borodin ACS Energy Lett.:高能锂离子电池用 63m 超浓水电解质 盐电解质中的水(WiSE)提供了比典型水电解质更宽的电化学稳定窗口,但在容纳高能阳极材料方面仍然存在不足,这主要是因为水分子在Li+的初级溶剂化鞘层中富集。在此,本文报道了一种新的策略,即引入非Li盐来改变 Li+ 溶剂化鞘结构。非对称铵盐(Me3EtN·TFSI)的存在使LiTFSI在水中的溶解度增加了两倍,使 WiSE 中盐/水摩尔比从 0.37 上升到前所未有的 1.13,并显著抑制了本体电解质和 Li+溶剂鞘中的水活性。这种新的63m(mol kgsolvent-1)水电解质(42m LiTFSI + 21m Me3EtN·TFSI)提供了 3.25V 的宽电位窗口,并支持 2.5V 的水性锂离子电池(LiMn2O4//Li4Ti5O12)在 150 个循环中稳定地提供 145 Wh kg-1的高能量密度。

标题:A 63 m Super-concentrated Aqueous Electrolyte for High Energy Li-ion Batteries
原文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.0c00348
21. 加州大学圣地亚哥分校 Ping Liu ACS Energy Lett.:纳米聚合物结合形成的固体电解质薄膜 为了实现高能全固态电池(ASSBs),固态电解质(SE)必须是薄的、机械坚固的,并且具有与电极材料形成低的界面接触电阻的能力。在有机聚合物中嵌入无机 SE 结合了高导电性和灵活性的优点。然而,这种 SE 在聚合物基体(SEPM)中的性能在很大程度上取决于有机和无机组分之间的微观结构和相互作用。本文报道了从聚硫锂、硫化亚磷和硫化乙烯(ES)的溶液中合成独立超薄(60μm)SEPM,其中聚硫引发 ES 的原位聚合和 Li3PS4 的形成。优化反应物配比,使室温电导率达到 2×10-5 s cm-1。低温电子显微镜证实了 β-Li3PS4 和 PES(聚硫化乙烯)的均匀纳米分布。这项工作提供了一个简单的路线,可扩展的制造具有良好的循环性能和低电解质负荷的 ASSBs。

标题:Thin Solid Electrolyte Layers Enabled by Nanoscopic Polymer Binding
原文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.0c00040