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【会议预告】第四届全国电池失效分析与测试技术研讨会&50000元新威奖学金等你来领&参会名单公布
为了推动我国电池失效分析和测试技术的发展，满足研究机构和企业的需求，及时了解失效分析和先进测试技术方面的进展，第四届全国电池失效分析与测试技术研讨会将于2021年10月30-31日在江苏省溧阳市举行。亮点：6大报告方向30+行业大咖，500+参会嘉宾还有50000元新威奖学金等你来领~【会议预告】第五届电化学能源技术前沿论坛第五轮通知“第五届电化学能源技术前沿论坛”将于2021年10月18-20日在贵阳中天凯悦酒店举办，将邀请产业界、学术界和投资界的专家纵论实用化电化学能源体系的现状和发展趋势，凝聚行业发展的共性关键问题，探索内在影响机制并探讨解决方案。大会报告及多个分会场报告，以及与会嘉宾自拟的交流方向等丰富的交流形式将加深电池产业链各方对电池的理解，从而实现“做好电池、用好电池”朴素目标，推动产业链持续健康发展。新威研选App同步线上直播，敬请关注。【会议预告】2021第十六届动力锂电池技术及产业发展国际论10月18-20日，2021（第十六届）动力锂电池技术及产业发展国际论坛将在深圳隆重举行。陈立泉院士、吴锋院士、孙世刚院士、成会明院士、张统一院士、郑绵平院士等10位院士齐聚，针对锂电池产业技术的发展进行全方位解析和探索。
清华大学化工系张强教授课题组长期致力于能源材料化学/化工领域研究。该研究团队深入探索锂硫电池、锂金属电池等依靠多电子化学输出能量的化学电源的原理，发展了锂键和电解液溶剂化理论，并根据高能电池需求，研制出固态电解质界面膜保护的锂金属负极及碳硫复合正极等多种高性能能源材料，构筑了锂金属、锂硫电池软包电池器件，相关研究工作先后发表在Adv. Mater., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem., J.Energy Chem.等知名期刊上。该研究团队在锂硫电池、锂金属电池、固态电池等领域也申请了一系列中国发明专利和PCT专利。现因研究工作需要，拟招聘有志于从事金属锂负极、锂硫电池、固态电池研发的研发工程师/项目主管。一经录用（含试用期），按清华大学或清华大学山西清洁能源研究院合同制人员待遇标准执行，享受五险一金，具体面议。物理所吴凡、李泓：5V级高电压正极硫化物全固态电池硫化物固体电解质与LNMO正极材料界面稳定性较差，在硫化物全固态电池(ASSB)中难以稳定运行，且高电压LNMO正极材料在硫化物全固态电池中的相关报道寥寥无几，几乎仍处于空白阶段。鉴于此，中国科学院物理研究所吴凡研究员课题组提出了一种全新的策略：通过简单的固相法对LiNi0.5Mn1.5O4本身进行硫化处理和优化，得到一种新的LiNi0.5Mn1.5O4-Sx (x = 0.1, 0.15, 0.2, 0.7) (LNMOS)正极材料，最终解决了LNMO与硫化物电解质界面不兼容的问题，从而提高了LNMOS/硫化物全固态电池(ASSB)的性能，初始放电容量、循环稳定性及可逆循环稳定性大大提高。此外，界面分析为深入了解和进一步开发使用5V级尖晶石正极材料的高能量密度硫化物全固态电池提供了依据。该成果以“5V-Class Sulfurized Spinel Cathode Stable in Sulfide All-Solid-State Batteries”为题发表在Nano energy 上。通讯作者为中国科学院物理研究所吴凡研究员，2019级硕士生王玥为本文第一作者。https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2021.106589
在Pt催化的转化过程中，详细地绘制应变-活性相关性是一项挑战，这可能涉及许多不同的过程，并确定最佳应变修饰的特定反应。在此，来自上海交通大学的邬剑波&美国加州大学河滨分校的殷亚东&西安交通大学的金明尚等研究者研究表明，当超薄铂壳层沉积在钯基纳米立方体上时，通过磷酸化和脱磷，纳米立方体的膨胀和收缩导致Pt(100)晶格中的应变可以从-5.1%调节到5.9%。相关论文以题为“Mastering the surface strain of platinum catalysts for efficient electrocatalysis”于2021年10月06日发表在Nature上。https://doi.org/10.1038/s41586-021-03870-z
同一第一作者2年后再发Science，这个超高能量密度器件循环了100000000次！清华大学南策文院士和林元华教授团队继2019年8月9日在Science发表题为“Ultrahigh–energy density lead-free dielectric films via polymorphic nanodomain design” 文章后（推文查看：清华大学林元华/南策文Science：基于多相纳米域设计的超高能量密度无铅介电薄膜），本次联合中国科学院物理研究所金奎娟研究员再次在Science发表弛豫铁电薄膜实现超高储能密度文章。研究亮点：展示了具有超顺电设计的弛豫铁电薄膜的超高储能性能。在超顺电Sm-doped BFO-BTO (Sm-BFBT)薄膜中实现了152J cm-3的超高能量密度，并显著提高了能量存储效率。https://www.science.org/doi/10.1126/science.abi7687扫码阅读原文
支春义&范俊教授：首次！赝电容型MXene正极出现高电压平台，能量密度高达146.7Wh/kg！二维MXenes，作为典型的赝电容型电极材料，通过快速的表面氧化还原存储各种类型载流子，具有优越的速率性能。但是MXenes电极仅能释放类直线的放电曲线，导致电化学性能极其受限。其服役过程中表现出快速的电压衰减的缺点，以及较低的能量密度，不具备稳定的电压输出能力，极大地阻碍了MXene电极的实际应用。近日，香港城市大学支春义团队报道了具有类电池型储能机制的Nb2CTx电极材料，并深入探究了其优异的储锌能力和电化学机理。该工作发表在国际顶级期刊Joule上，题为“Intrinsic voltage plateau of a Nb2CTx MXene cathode in an aqueous electrolyte induced by high-voltage-scanning”。香港城市大学支春义教授，范俊教授为通讯作者，博士生李新亮为第一作者。https://doi.org/10.1016/j.joule.2021.09.006.扫码阅读原文
崔屹教授AM：三维立体石榴石为全固态电池提供形态稳定的锂/电解质界面本工作报告了一种新型的3D-微图案化 SSE（3D-SSE），即使在相对较高的电流密度和有限的堆积压力下，也能与金属锂形成一个形态稳定的界面。与传统的平面SSE相比，这种3D-SSE提供了两个关键的效果：从电化学的角度来看，3D-SSE与锂的有效接触面积增加，可以降低局部电流密度，延缓锂在界面的剥离。从力学角度看，它引入了应力放大效应，以促进界面附近的锂的蠕变。归功于这两种效应，由快速蠕变驱动的向界面的锂通量可以变得足以补充缓慢剥离的锂损失，从而防止电池循环期间的界面退化（图1b）。在1.0兆帕的有限压力下，使用石榴石型3D-SSE的锂对称电池表现出0.7mA cm-2的高临界电流密度（CCD），并且可以在0.5 mA cm-2下稳定运行500小时，而不会出现明显的界面退化和早期短路。此外，进行了有限元分析，以阐明Li/SSE界面的电化学和力学之间的竞争，这为未来设计无枝晶的ASSB提供了指导。https://doi.org/10.1002/adma.202104009
何向明课题组 AM：电池安全新进展：纳米孔不收缩隔膜 有效抑制热失控抑制热失控、提升电池安全极具重要性和紧迫性。清华大学何向明团队联合阿贡国家实验室，基于凝聚态拉伸取向策略，制备了一种纳米孔不收缩聚酰亚胺（GS-PI）隔膜，有效避免电池热失控。该研究以题目为“Simultaneouslyblockingchemical crosstalk and internal short circuit viagel-stretchingderived nanoporous non-shrinkage separator for safelithium-ion batteries”的论文发表在材料领域国际顶级期刊《AdvancedMaterials》。基于凝聚态拉伸取向策略，制备了一种纳米孔不收缩聚酰亚胺（GS-PI）隔膜，可同步抑制电池热滥用情况下的内短路和物质串扰，显著降低电池内部放热反应速率，有效避免电池热失控。https://doi.org/10.1002/adma.202106335
崔光磊/董杉木JACS：仿生粘结剂应对阴极/电解质界面化学降解受自然界中自由基清除能力的酶的启发，本工作提出了一个简单而强大的策略，将光稳定剂（PS）作为抗衰老的粘合剂添加剂来清除单线态氧和自由基。该粘合剂添加剂与市售的聚偏二氟乙烯（PVDF）相结合，形成了一个粘合剂系统（称为抗老化粘合剂），它不会对目前商业化的电池制造工艺构成任何挑战。具有受阻胺和电子缺陷杂芳胺图案的PS可以清除单线态氧和自由基，从而缓解电解质的分解（图1a）。通过外部确认测试、循环电池的事后分析等，充分证明了抗老化粘结剂的独特化学成分。抗老化粘结剂在循环时的结构演变也为以前报道的阴极/电解质间的溶剂氧化分解路线提供了一些具体证据。结果，在各种高压LTMOC中，所开发的抗老化粘结剂的电化学性能可重复性地优于PVDF粘结剂。采用NCM523、NCM811、LCO和LRLO为阴极的电池，即使在高温和高负载的情况下，其电化学性能也可重复性地优于PVDF粘合剂。抗老化粘结剂对电池性能的作用得到了充分的肯定，它可以帮助形成超薄、均匀、有效的阴极固体电解质间相（CEI）层，从而缓解了电解质的持续降解，实现了卓越的电池性能。这种设计理念为调节阴极/电极间的化学反应提供了一个良好的范例，同时也同样适用于可充电电池化学反应中面临活性氧和自由基相关化学降解的其他情况。原文链接：
https://doi.org/10.1021/jacs.1c06003杨全红/吕伟ACS Energy Lett.: 无枝晶的非牛顿半固态锂金属负极枝晶生长阻碍了锂金属负极 (LMA) 在高能量密度电池中的实际应用。从力学的角度来看，固体基底上的锂生长会产生很大的强度，导致短路和不均匀的锂沉积。受自然界流沙的启发，天津大学杨全红教授、清华大学深圳国际研究生院吕伟副研究员等人通过在电解液中混合锂粉、碳纳米管 (CNT) 和聚环氧乙烷 (PEO) 等固体成分，提出了一种类似流沙的LMA的设计。在高固/液比下，制备的混合物呈半固态。然而，它具有像流沙（非牛顿流体）一样的剪切变稀特性，可以有效地消除枝晶生长的应力，并适应电镀/剥离过程中锂金属的体积变化，尤其是在高电镀电流密度下。因此，在超过1000小时的长循环测试中，这种LMA在对称电池中具有稳定的电化学行为，即使在20 mA cm-2的高电流密度和 8 mAh cm-2的高沉积容量下也实现了超过400小时的良好循环性能。组装的Li-LiFePO4全电池在低N/P比下也显示出长期稳定的循环性能和高倍率性能。此外，流沙状LMA消除了内部应力，并在反复弯曲过程中保持完整性，显示出在柔性设备中的潜在用途。
原文链接：
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.1c01977扫码阅读原文
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PPT | 中科院物理所 李泓 研究员：电池材料的表面问题本文李泓研究员主要从材料表界面结构、终端建、化学组成，电极材料纳米级表面修饰，固固界面结构，空间电荷层、电化学双层，表面态（电子），电荷转移，颗粒界面及颗粒之间的离子传输等7个方面进行分享。
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