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新的世界纪录：下一代串联太阳能电池的转换效率接近30%
由Christiane Becker、Bernd Stannowski和Steve Albrecht教授领导的HZB三个团队共同设法将完全在HZB制造的过氧化物硅串联太阳能电池的效率提高到29.80%的新纪录。该值现已被正式认证，并被记录在NREL图表中。这使得30%的目标近在咫尺。最近的研发重点是硅异质结底部电池的光学改进。增加了一个纳米纹理的正面和一个电介质的背面反射器。现在得到了弗劳恩霍夫ISE CalLab的正式确认。新型过氧化物硅串联太阳能电池获得了独立认证，效率拿下了29.80%的世界纪录。英国制造商Aceleron宣布研发出了世界上最具可持续性的锂离子电池，其能够被维修、被买卖、被升级，还能够替代汽车应用中的铅酸电池。先进电池公司Aceleron表示，利用其压缩技术方法可以使生产的产品中的每一个部件都可以进行维修、更换或升级。该公司声称其Essential产品是完全可回收的，意味着该设备具有无限的寿命。该公司联合创始人兼首席技术官卡卡尔顿•康明斯（Carlton Cummins）表示，Essential与31组电池大小相同，尺寸为330×173×240毫米，重量约为传统电池的一半。据称，与同等的铅酸电池相比，Essential电池的循环寿命高达四倍，持续功率高达三倍。该公司表示，Essential的模块化设计意味着它可以串联使用，为各种应用提供动力，从房车车载系统到为数据中心提供不间断的电力供应。康明斯补充说：“随着技术的发展，我们有能力对个别组件进行升级，而不需要丢弃整个电池，保持我们公司的理念，即促进废物再利用和再制造，为日益重要的循环经济做出贡献。”这种循环制造方法也被用于该公司的新住宅产品——Offgen，由于其模块化设计，该产品可以提供4－11千瓦时的存储容量。开发商表示，住宅系统中的每个电池组都可以升级，这为投资增加了价值，其家储产品可以安装在一个电气级机柜中，其中包含设备、混合逆变器、通信接口和开关设备。中科院化学所胡劲松课题组招聘电化学和太阳能电池方向博士后中国科学院化学研究所胡劲松研究员和薛丁江研究员拟招聘2~3名博士后。博士毕业三年（含）内或即将博士毕业的应届生，具有相关专业背景。太阳能电池方向具备硫属化合物薄膜电池、钙钛矿薄膜电池等工作基础者优先。电化学方向具有燃料电池、电催化、电解水等工作基础者优先。待遇30-45万/年。诚挚欢迎热爱科研、积极上进、认真负责的优秀青年人才加入团队！重磅！小米汽车正式落户北京经开区，自建产能30万辆整车厂！11月27日，北京经济技术开发区管委会与小米科技签约仪式举行，随着双方签订《合作协议》，正式宣告小米汽车落户北京经开区。小米汽车项目将建设小米汽车总部基地和销售总部、研发总部，将分两期建设年产量30万辆的整车工厂，其中一期和二期产能分别为15万辆，预计2024年首车将下线并实现量产。北大&厦大联手Nature：再话“界面水”！
了解固液界面水的结构和动力学过程，是表面科学、能源科学和催化科学中一个非常重要的课题。作为模型催化剂，原子平面单晶电极表现出良好的表面和电场性能，因此，可以用于从原子水平上阐明结构和电催化活性之间的关系。至此，研究单晶表面的界面水行为，为理解电催化提供了一个框架。然而，界面水由于受到散装水的干扰和界面环境的复杂性，是众所周知地难以探测的。在此，来自北京大学深圳研究生院的潘锋&中国计量大学和厦门大学的李剑锋等研究者，使用电化学、原位拉曼光谱和计算技术来研究了原子平面Pd单晶表面的界面水。相关论文以题为“In situ Raman spectroscopy reveals the structure and dissociation of interfacial water”于2021年12月01日发表在Nature上。https://doi.org/10.1038/s41586-021-04068-z码上阅读原文
Adv. Mater.：准MOF纳米球作为锂硫电池催化剂近日，河北工业大学张永光教授，华南师范大学王新教授和加拿大滑铁卢大学陈忠伟教授（通讯作者）在Advanced Materials上发表了题为“Design of Quasi-MOF Nanospheres as a Dynamic Electrocatalyst toward Accelerated Sulfur Reduction Reaction for High-Performance Lithium–Sulfur Batteries”的论文。该工作设计了一种准MOF纳米球作为硫电催化剂，通过控制配体交换策略这种准MOF纳米球在MOF和金属氧化物之间形成过渡态结构。准MOF不仅继承了MOF的多孔结构，而且暴露了丰富的金属活性位点，对LiPs具有很强的吸附能力。准MOF的可逆去配位/配位及赋予了其优异的催化活性。由于这些结构优势，准MOF在长循环中具有较高的放电容量和低的容量衰减率。https://doi.org/10.1002/adma.202105541厦大魏湫龙课题组：NVP@C@CNTs与MCMB“天仙配”，首效高达88.7%，5000次循环，容量保持率72.7%！近日，厦门大学魏湫龙课题组等人利用溶胶凝胶法及后续煅烧处理得到高倍率的磷酸钒钠@无定型碳@碳纳米管（NVP@C@CNTs）正极，并与中间相碳微球（MCMB）负极与NaPF6-diglyme电解液装配了具有超高功率的性能的钠离子电池。NVP@C@CNTs正极材料具有高导电的传输网络实现了低内阻与电荷转移阻抗，以及低过电势，实现了超过1000 C的倍率性能。研究发现中间相炭微球（MCMB）负极可实现数秒级别的超快速Na+-diglyme共嵌入反应，其动力学与NVP@C@CNTs正极匹配，使得钠离子电池器件在10 kW Kg-1的高功率密度下实现80 Wh Kg-1的高能量密度。该文章发表在国际期刊Advanced Materials上。码上阅读图文解析
近日，复旦大学杨东教授在Adv. Mater.上发表了题为“Hierarchically Porous Silica Membrane as Separator for High Performance Lithium-Ion Batteries”的论文。本文通过在正极表面组装中空介孔硅（HMS）颗粒，设计了分层多孔、超轻硅膜作为高性能锂离子电池的隔膜。其中，单个HMS粒子丰富的介孔和大空腔，为离子输运提供了低弯曲度的路径，同时作为电解液储层，进一步提高了电化学动力学。此外，受益于其无机和分级多孔性，这种HMS隔膜比商用聚丙烯隔膜（PP）具有更好的电解液亲合性、热稳定性和机械强度。实验结果表明，涂有HMS隔膜的LiFePO4正极的LIBs，表现出优异的倍率性能和长循环稳定性，优于PP隔膜和经过Al2O3改性后PP隔膜，以及由固体硅颗粒组成的隔膜。https://doi.org/10.1002/adma.202107957
华中科大黄云辉课题组：SexSy正极材料在碳酸酯中的电化学行为及机理研究近日，华中科技大学黄云辉课题组等人合成了一系列不同Se/S摩尔比的CMK-3/SexSy正极材料，并在碳酸酯电解液中研究了其电化学行为。通过实验分析和理论计算相结合，揭示了Se和S在CMK-3/SexSy正极材料中的作用。Se在CMK-3/SexSy复合材料中可提高SexSy的导电性，并有利于在CMK-3/SexSy上形成了薄且稳定的正极电解质界面（CEI）。而S的引入可以提高CMK-3/SexSy比容量，降低键的断裂能。进一步优化Se/S摩尔比，制备出可以在碳酸酯电解液中以“固-固”反应机制稳定循环的CMK-3/Se5S3正极材料。此外，探讨了CMK-3/S在碳酸酯电解液中失效而CMK-3/Se可以工作的原因。该文章发表在国际顶级期刊Adv. Energy Mater.上，何斌为本文第一作者。https://doi.org/10.1002/aenm.202102832周豪慎AFM：单晶富锂层状材料相对多晶的优势——限制氧气释放和结构畸变本工作开发了单晶富锂Li1.2Ni0.2Mn0.6O2（SC-LLNMO）作为正极材料，在第一次充电过程中，与氧有关的平台位于4.75V，不同于典型的多晶Li1.2Ni0.2Mn0.6O2（PC-LLNMO，在4.55V）。PC-LLNMO在第一次氧活化过程中显示出严重的氧释放，导致放电过程中的不可逆容量为101 mAh g-1，而SC-LLNMO中的不可逆氧行为可以得到很好的抑制。在SC样品中，层状/尖晶石相变可以被有效抑制，提高了结构的稳定性，并在长期循环中获得有限的电压衰减。SC-LLNMO样品在Li+（去）插层过程中表现出有限的体积变化（1.47%），而PC-LLNMO为2.34%。相比之下，在PC电极中检测到严重的裂纹产生。受益于抑制的氧损失、有限的体积变化和稳定的结构演化，SC-LLNMO实现了卓越的循环性能，在200次循环后容量保持率为92%，而PC对应的电极在相同的电化学条件下容量衰减很快，容量保持率为68%。https://doi.org/10.1002/adfm.202110295码上阅读原文
Angew：这个问题终于被注意到—原位聚合固态电解质的热稳定性问题！本工作证明SnF2是DOL在室温下聚合的有效催化剂，而且也是一种有效的添加剂，通过与锂金属的反应和基于LiF/LixSn的复合固体电解质夹层（SEI）的形成来改善界面润湿性和抑制枝晶。使用含有1M LiTFSI的SnF2聚合P-DOL作为SPE（P-DOL-SPE），获得了明显的高密度锂沉积，全固态（ASS）Li/LiFePO4电池在45℃下实现了350次循环的稳定运行。应该注意的是，尽管P-DOL-SPE在85℃时长期稳定，但在110℃时观察到P-DOL-SPE的严重降解，产生甲醛气体和其他低沸点的环氧化物，这使得降解甚至可以在40℃的真空下随着环氧化物的蒸发开始。P-DOL-SPE的这种热分解行为导致软包电池的大量体积膨胀，对基于P-DOL的固态电解质的应用造成了严格的温度限制。https://doi.org/10.1002/anie.202114805码上阅读原文
挑战全固态锂电？马骋课题组首次在室温实现全固态氟离子电池4500小时以上长循环中国科学技术大学马骋教授课题组设计了一种氟离子固态电解质CsPb0.9K0.1F2.9，不仅离子电导率高达10-3 S cm-1，而且同时具备接近2 V的电化学窗口。由于这些优异的性能，CsPb0.9K0.1F2.9固态电解质首次实现了室温下全固态氟离子电池的稳定长循环，电池容量在反复充放电长达4500小时以上也几乎没有衰减；这一室温电化学性能甚至优于文献中报道的全固态氟离子电池在高温下的表现，也是目前已报道的所有室温或高温全固态氟离子电池中循环时间最长、容量保持率最高的。文章以A fluoride-ion-conducting solid electrolyte with both high conductivity and excellent electrochemical stability为题发表在Small上，通讯作者为中国科学技术大学的马骋教授，第一作者为中国科学技术大学的博士研究生王金柱。https://doi.org/10.1002/smll.202104508>>>更多内容，欢迎登录新威智能App阅读
厦门大学杨勇教授：磷酸钛铝锂固态电解质的基础及应用开发研究
在第五届新型电池电解质/隔膜材料技术国际论坛上，杨勇教授做了“磷酸钛铝锂固态电解质的基础及应用开发研究”的主题发言，分享了选择NASICON 型的磷酸钛铝锂的原因、Li/LATP界面的演化过程、纳米磷酸钛铝锂的性能提升及其批量化制备等内容。码上阅读原文
日本Nippon Electric Glass发布世界首个氧化物全固态钠电，充电至9V仍非常稳定！
日本Nippon Denki Glass于2021年11月18日发布了全固态钠电原型，电池输出电压为3V。其正负极采用的都是无机氧化物微晶玻璃材料，正极为Na2FeP2O7（NFP），负极尚未详细披露。固态电解质采用的是β″-氧化铝。我们通过大量搜索发现，Nippon Denki Glass公司的Hideo Yamauchi曾在2019和2021年发表过2篇相关的学术论文，这些工作是和日本长冈技术科学大学的Tsuyoshi Honma进行合作的，接下来详细了解下其基础技术。
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锂电池 “补锂” 技术简述
目前使用最广泛的石墨负极的不可逆容量损失＞6%，而对于具有高比容量的硅基和锡基合金负极，不可逆容量损失甚至高达10%～20% 以上。本文特别从技术方式、分类等两大方面进行详细的介绍。
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