引言固体电解质界面（SEI）对于锂金属电池的可逆操作起着关键作用。然而，对于SEI形成和演化机理的基本理解仍然有限。正文部分01成果简介本文开发了一种深度敏感的等离子增强拉曼光谱（DS-PERS）方法，基于来自不同深度的纳米结构化铜、壳层隔离金纳米颗粒和锂沉积的局部表面等离子体的协同增强，实现了对SEI的纳米结构和化学的原位和无损表征。作者监测了在乙醚基和碳酸酯基的双盐电解液中在铜集流体上和新鲜沉积的锂上顺序形成SEI，并发现了化学重构。DS-PERS研究的分子水平洞察揭示了锂在改变SEI形成和进一步调控SEI在调节锂离子去溶解和随后在SEI耦合界面沉积中的作用方面的深远影响。最后，作者开发了一个循环协议，推动有利的直接SEI形成途径，显著增强了无阳极锂金属电池的性能。该研究以题目为“Resolving

原创声明：本文为【新威智能】原创文章，转载及相关事宜请联系小智（微信号：nwMobile）。文章信息第一作者：尹云超，李超通讯作者：万佳雨通讯单位：南方科技大学研究背景锂离子电池（LIB）具有高电压、高能量密度和循环寿命长等特点，在各种电子产品、电动汽车和便携式电子设备中有着广泛的应用。随着新能源技术和电子工业的快速发展，LIBs的消耗量呈爆发式增长。由于LIB的寿命有限，在不久的将来将产生大量报废LIB。因此，迫切需要对废旧LIB进行回收利用，以便实现资源和环境的可持续发展。成果简介近日，来自于南方科技大学的万佳雨副教授团队报道了在锂离子电池回收领域中对正极材料的超快回收的最新工作成果。该团队开发的超快修复法可以在8s内高效地直接修复废旧电池正极材料（LCO），修复后正极材料的电化学性能与新制备的正极材料性能相当。此项关于锂离子电池正极材料的修复研究，对锂离子电池的可再生发展和资源再利用提供了一种高效、节能的方法。本文亮点受胡良兵课题组焦耳热超快合成方法（Ultrafast

背景介绍近几十年来，锂离子电池(LIBs)已成为3C电子产品和电动汽车中最流行和最重要的储能设备。然而，随着大规模储能系统需求的不断增长，人们对安全性更高、成本更低的锂离子电池提出了更高的要求。虽然许多类型的正极材料已经开发出来并商业化，但它们仍然存在能量密度低(例如橄榄石LiFePO4和尖晶石LiMn2O4)或成本高(例如层状结构的LiTMO2;TM=Ni,

第一作者：李彦帅第一单位：温州大学在众多能量存储技术中，二次离子电池凭借其自身的储能和转换功能，能够有效实现化学能和电能的快速转换或储存，并能在现实中灵活应用于各种场景。正极材料在决定二次离子电池的整体性能方面起着关键作用。为了开发二次离子电池中的先进电极材料，深入了解复杂的电化学反应机制至关重要。在这方面，原位透射电子显微镜（TEM）具有以高空间和高时间分辨率可视化材料动态过程的能力，因此越来越受到关注。然而，由于技术上的困难，目前关于二次离子电池正极材料电化学行为的原位TEM研究较少，这导致了基础认知和实际优化之间存在巨大的差距。基于此，浙江大学陆俊教授和温州大学袁一斐教授以层状材料和橄榄石型材料作为两个代表性例子总结了近期关于原位TEM技术在研究二次离子电池正极材料电化学机制方面的技术进展，旨在展望该技术在未来推动正极材料进一步发展的前景。[主要内容]1、应用于正极材料研究的原位TEM技术原位TEM技术不仅能实现薄样品的原子尺度可视化和材料局部相特征的衍射分析，还可以利用电子能损失谱（EELS）和X射线能量色散谱（EDS）等工具提供关键的物质成分信息。固态和液态原位TEM是研究正极材料的两种常用原位微观装置。固态原位TEM通过探针型和芯片型两种方式监测正极材料的动态电化学反应过程。液态原位TEM则利用离子液体或密封微观液态电池技术研究正极材料的电化学行为。这些技术为深入了解正极材料的电化学机制提供了重要实验手段，推动正极材料的进一步发展。图1.

原创声明：本文为【新威智能】原创文章，转载及相关事宜请联系小智（微信号：nwMobile）。文章信息第一作者：黄耀辉通讯作者：李福军通讯单位：南开大学研究背景锂氧气电池作为下一代新型储能技术，具有超高的理论能量密度（~3600

背景介绍金属锂因其高比容量和低电化学电位而被视为高能量密度电池负极的“圣杯”。然而，其存在不稳定的锂电解质界面和不可控的枝晶生长，导致低库仑效率（CE）、短路和严重的安全问题。最近，人们投入了大量的精力来解决这些挑战。精心设计的增强膜可以用作人工SEI，以提高LMA的界面性能。然而，这些单相SEI层在长期循环中仍然面临着机械故障、高界面电阻、高电压极化等问题。无机-有机杂化层为构建具有高机械稳定性和抑制枝晶生长的SEI提供了巨大的前景。然而，这些杂化层需要复杂的过程来确保在分子水平上均匀的两相分布。因此，开发一种简单的方法来形成一致的人工SEI-Li界面，以实现快速锂离子传输是非常必要的。成果简介近日，广东工业大学施志聪教授团队设计了一种衍生自催化剂的人工SEI层，该层具有有序的聚酰胺氢氧化锂(PA-LiOH)双相结构，可以实现调控离子传输和无枝晶Li沉积的功能。PA-LiOH层在循环期间可以抑制了锂金属负极的体积变化，同时减少锂金属和电解质之间的副反应。在20

【研究背景】阻碍可充电水性锌金属电池(ZMBs)商业化的因素主要包括：(1)在实际负载和倍率下阴极氧化物中质子共嵌和有害的过渡金属溶解；(2)Zn枝晶的形成及其与电解液的副反应，导致阳极可逆性变差。质子共嵌是氧化物阴极在放电时发生的副反应，它有利于高倍率循环但损害了低倍率下的稳定性。使用混合水/非水电解液降低水的活性，有可能抑制质子嵌入。Zn2+溶解结构中的非水溶剂取代了水，从而降低了水活性。

背景介绍不断发展的便携式电子设备和电动汽车对锂离子电池的能量/功率密度和循环寿命提出了更高的要求。与容量有限的传统锂插层复合材料相比，合金负极材料(Si,

https://doi.org/10.1038/s41560-023-01272-1

Li-AMPS衍生的SEI对Gr/NCM523软包电池的高温储存性能的影响。(a)纯Li-AMPS电极的初始三个dQ/dV曲线。(b)Gr和Li-AMPS@Gr电极的初始dQ/dV曲线对比。(c)

【研究背景】在可持续发展的背景下，以碱金属离子电池和超级电容器为代表的电化学储能系统得到了快速发展。但缓慢的电荷传输动力学导致碱金属离子电池难以实现高功率密度；类似地，表面储能行为导致超级电容器的能量密度有限（5-50

01导读对高能量密度和高倍率储能系统的需求不断增加，推动了电池领域的进一步发展，其中锂硫电池（LSB）展现出巨大的应用前景。受益于硫（S）和锂（Li）之间的多电子和多相转化，LSB具有超高的理论比容量和高比能量密度。但锂硫电池目前存在严重的多硫化物穿梭、硫正极氧化还原动力学缓慢以及锂负极不可逆枝晶生长等问题。02

µm的孔隙组成。c进行相应的原子力显微镜分析以评估SC（橙色）和HP（绿色）表面的缺陷浓度，并根据覆盖的距离d绘制测量的高度h轮廓。注意：出于比较原因，SC样品的形貌轮廓偏移了−20

原创声明：本文为【新威智能】原创文章，转载及相关事宜请联系小智（微信号：nwMobile）。文章信息第一作者：李庆华，彭建通讯作者：张伟，黄少铭单位：广东工业大学研究背景近年来，钾离子电池(PIBs)因其资源丰富、成本低、氧化还原电位低、能量密度高而被认为是锂离子电池的理想补充品。其中，过渡金属硫族化合物（TMCs，C=S、Se、Te）因其具有较高的理论比容量和广泛的可用性，被认为高体积比容量PIBs负极的候选者。然而，在各种TMCs中，过渡金属硫化物和硒化物存在超低的导电性和固有的反应动力学缓慢，阻碍它们在PIBs中的进一步发展。半导体金属Te由于具有较低的电负性、较大的原子尺寸(1.42

第一作者：丁俊凡通讯作者：黄佳琦通讯单位：北京理工大学01导读对电动汽车、储能和便携式设备日益增长的需求极大地激发了对具有高能量密度的先进可充电电池的研究兴趣。而锂金属负极具有出色的比容量和最负的氧化还原电位，被认为是构成高比能电池的最终负极选择。但锂金属负极在可充电电池中的实际应用受到电化学性能差的严重限制，这在很大程度上源于它们对腐蚀的高度敏感性。02成果简介针对上述问题，来自北京理工大学的黄佳琦团队为了研究Li腐蚀路径的真实情况，描述了实际工作条件下的动态电偶腐蚀机制，即在动态除Li过程中，在连续暴露的铜衬底上逐步生成扩展的固态电解质界面相（SEI）。通过滴定气相色谱法确定，动态电偶腐蚀反应会导致不利的额外Li损失，从而降低电池的可逆性，尤其是在Li剥离速率缓慢的情况下。系统研究表明，三个关键因素，包括Li剥离的总步长、动态腐蚀电流降解速度和SEI化学，是调节实际电池中动态电偶腐蚀程度的原因。这项工作为当前有关工作锂金属负极腐蚀过程的知识提供了重要补充，为高可逆性锂循环的设计策略提供了新的见解。相关工作以题为“Dynamic

Cu表面上的四个和五个单独的Na原子。配色方案:Na(紫色)，Te(黄色)，Cu(绿色)，结合部位Na(橙色)。I–k)成核和早期生长形态与Na-底物相互作用的函数关系。【图6】具有a，b)

ppm，表明3D-SIPE-LiFPA中的聚合后的FPA链与Li+的配位能力进一步增强，这有利于阴离子分解，从而形成富含无机物的保护性SEI层。从不同电解质的径向分布函数（RDF）可以得出，与1

g-1(@5C)的高容量和86.9%的容量保持率(@500圈@5C)。本工作所提出的关于自旋态调控在调节阳离子/阴离子氧化还原化学中的重要性的见解适用于其他O氧化还原正极。参考文献Jicheng

01导读锂(Li)金属负极易因不满意的固体电解质界面(SEI)引起的Li枝晶的生长而失效。在这点上，具有改进的物理化学和机械性能的人造SEI的设计已经被证明对于稳定锂金属负极是重要的。02成果简介该综述全面总结了当前表面工程中构建保护层作为人工SEI的有效策略和关键进展，包括用处于物质不同初始状态(固体、液体和气体)的试剂预处理人工SEI，或使用一些特殊的途径(例如等离子体)。本文还简要介绍了研究锂金属负极保护层的基本表征工具。相关工作以“Surface

研究背景对锂离子电池的成本分析表明，假设LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2正极与石墨负极配对，电池材料成本的48%可以归因于正极活性物质。因此，实现一种在电化学性能和成本之间取得平衡的正极将标志着朝着完全汽车电气化迈出的重要一步。虽然钴在电池的电化学性能中起着至关重要的作用，但与原材料成本、有限的钴供应和侵犯人权有关的重大问题促使电池完全去除钴。在这方面，由NMA(LiNi1-x-yMnxAlyO2)组成的层状氧化物有望成为无钴正极的潜在候选者，因为这些材料具有与其含钴类似物相当的电化学性能和安全性。同时，影响电池整体寿命和热稳定性的表面和体相降解机制，而缓解这些降解机制的有效解决方案是增加电解液的电化学稳定窗口。因此选择合适的正极材料并设计合理的电解液体系是电池实现高容量长循环性能的必要条件。内容简介无钴正极材料在电动汽车下一代电池中的应用引起了越来越多的关注，因为钴被认为具有很高的供应链风险。在这里，使用局部饱和电解液(LSE)来实现锂金属电池中无钴、低镍层状氧化物正极LiNi0.7Mn0.25Al0.05O2(NMA-70)向更高电压(4.6V)的稳定循环。与基准LP57电解液相比，LSE将循环寿命从100次延长到400次，容量保持率达到80%。这项研究强调了稳定的电解液对替代、低镍和无钴正极的高压循环的重要性。相关成果以“A

【研究背景】锂离子电池具有高能量密度，电化学电容器具有高功率密度，如何将这两种设备的优点结合在一起，在当前仍然是重大挑战。当前的主要难点在于设计一种具有高密度氧化还原位点和优异电荷传导路径的电极材料。要实现电荷的快速存储，通常通过使用赝电容机制来实现。然而，当前常用的赝电容随着厚度的增加，性能急剧下降，无法达到使用要求。有机材料在作为赝电容电极材料时具有很大的潜力。

cm-2的镍锰钴氧化物（NMC）正极在碳酸酯电解液中的循环寿命（80%容量保持率）增加了约2.5倍，在氟化醚电解液中增加了约2倍。相关文章以“A

第一作者：肖婕通讯作者：肖婕通讯单位：美国西北太平洋国家实验室【研究亮点】在实验室进行的锂离子电池材料的研发已经取得巨大进展，但进一步进入材料和组件制造领域需要我们从非常不同的角度识别和解决科学挑战。在本文中，作者讨论材料研究和材料规模化生产之间的知识差距，以进一步促进锂离子电池产业化进程。从实验室中几克材料的合成到千克和吨级的大规模生产，存在许多产量、杂质和质量控制的盲点。材料科学可以在其中发挥关键作用，但却经常被忽视。作者重点关注下一代锂离子和锂金属电池，简要回顾了扩大锂电池材料和组件规模以加速未来低成本电池制造的挑战和机遇。

【图4】HOPG电极上SEI形成的原理图。(a)原始HOPG电极。(b)LiTFSI衍生无机SEI的初始成核和(c)随后的生长。(d)EC衍生有机SEI的初始成核和(e)随后的生长。

“高低温特种电池”原创文章，欢迎个人转发和分享。刊物或其他媒体如需转载，请联系邮箱：specialbatteries@163.com.聚焦极端领域前沿✦共探特种电池未来✦点赞加关注，科研不迷路✦

【研究背景】锂硫电池(LSBs)比锂离子电池(LIBs)具有更高的理论容量、更低的成本，也更加环境友好，是最有前途的下一代电池之一。然而，LSBs中多硫化物的“穿梭效应”会导致电池性能衰减，严重阻碍了LSBs的研发进程和实际应用。隔膜改性是调节多硫化物富集的重要手段，对此人们已经进行大量研究，并取得了可观的进展和成就。

多孔碳，相互连接的碳球，碳纤维和膜作为锂负极的主体材料已被广泛研究。此外，碳表面被多种亲锂官能团修饰，如含氧或含氮基团已经开发出来通过防止枝晶形成来实现均匀的

引言很少有工作关注界面浓度梯度对Zn沉积过程的影响，尤其是在高倍率下。特别是，高界面浓度梯度不仅降低了反应动力学，而且由于Zn2+在“尖端”上的优先聚集而加速了枝晶的生长。因此，合理设计电解质添加剂以减轻界面浓度梯度在抑制枝晶的生长和寄生副反应方面显示出巨大的潜力。

EELS表征，发现快速充电后的石墨（图1E）和硅（图1F）负极上都存在Li金属和LiH。将结果与之前关于锂电池中LiH的报告进行比较，可以从冷冻-STEM

文章背景碳质材料是一种很有前途的实用钾离子电池负极材料，但在低电位下还不能满足耐久性和高容量的要求。非晶碳框架可用于创造各种缺陷活性位点，以获得高容量和高速率能力。为了同时实现高稳定性和高能量密度，有必要将低电位活性位点整合到非晶碳框架中。低电位活性位点的一种选择是建立sp2杂化的C，它贡献了类似于石墨的低电位平台，另一种选择是创造碳空位，包括大的边缘缺陷和不规则的碳环，这在理论上已被确定为低电位下的吸附活性点。本文通过优先热解策略，成功地构建了一个富含sp2杂化C和空位的低电位活性位点的耐用碳负极，为高能量密度钾离子电池的耐用碳负极提供了一种新的合成方法。内容简介本文通过优先热解策略构建了高能量密度钾离子全电池的耐用碳负极。利用π-π堆叠超分子的S和N挥发，优先热解过程引入了sp2杂化碳和碳空位的低电位活性位点，赋予了低电位的“空位吸附/插层”机制。所制备的碳负极具有384.2

【研究背景】现如今的钠离子电池不仅可以用于大规模储能应用，还可以用于行驶里程160-280英里之间的5座电动汽车。由此观之，钠离子电池技术将极大缓解目前锂离子电池中普遍存在的里程焦虑和原料短缺等问题。基于此，Faradion有限公司&英国谢菲尔德创新中心Ashish

引言为了满足实际储能应用的要求，开发具有高能量/功率密度和长充放电寿命的二次电池至关重要。目前的锂（Li）离子电池技术无法满足便携式电子产品和电动汽车的高能量需求。锂金属负极具有高理论容量和最负的电位，导致锂金属电池比传统的锂离子电池具有更高的能量密度。然而，锂枝晶的不可控生长和沉积/剥离循环过程中的不均匀生长阻碍了金属锂的实际应用。因此，了解本征锂沉积并直接观察锂金属负极上枝晶的形成具有重要意义，但已被证明是相当具有挑战性的。已经开发了一系列相关策略来实现可控的Li沉积，包括：（1）电解液系统的优化；（2）人工固态电解质界面（SEI）膜及保护层的制备；（3）设计三维（3D）框架稳定锂金属。然而，上述策略并未从根本上解决体积膨胀、枝晶生长等内在问题，可能短路的安全问题依然存在。作为研究最广泛的二维材料家族，MXene由于其极性表面化学性质，已被研究用于调节Li沉积动力学。Ti3CNTx是一种典型的杂MXene，其中一半的碳含量被氮取代。电负性氮的存在使Ti-N键合比Ti-C更强，从而提高了物理和电子性能。这些优点表明碳氮化物MXene可用于锂金属电池，其性能比Ti3C2TX

【研究背景】高镍层状氧化物正极，例如LiNi1-x-yMnxCoyO2（NMC）和LiNi1-x-yCoxAlyO2（NCA），处于高能量密度锂离子电池商业化的最前沿。然而，由于钴有毒且价格相对昂贵，钴在两种正极材料中的存在可能在很大程度上阻碍了它们的应用。增加Ni含量会降低Co含量，但会引入额外的结构和电化学问题。基于上述问题，美国德州大学奥斯汀分校Arumugam

引言可充电锂金属电池(LMB)被认为是最有前途的高能存储设备。不幸的是，锂金属负极(LMA)的实际应用因其高反应性和循环过程中的大体积变化而受到阻碍。不均匀的Li沉积和巨大的体积变化导致Li枝晶生长和固体电解质界面（SEI）断裂，导致Li负极和电解质之间的副反应，消耗活性材料。此外，Li枝晶的极端生长会导致内部短路。为了解决Li枝晶问题，3D

研究背景由于钠离子电池（SIBs）丰富的钠资源和良好的电荷存储能力，被认为是最具竞争力的电网储能设备候选之一。硬碳（HC）作为首选的SIBs负极引起了人们的极大关注，据报道，其能够在合适的石墨微区和纳米孔内储存Na。到目前为止，已经进行了许多尝试来提高硬碳的电化学性能，包括扩大层间距离以使Na+能够快速（脱）嵌入石墨微区中；优化所述多孔系统以提高Na+/Na团簇在合适的孔内的储存；以及引入杂原子（例如N、S、F等）或缺陷以提供更多的电荷吸附位点等。最近，这些工作被总结为碳p带中心操作，以平衡Na+吸附能和传输势垒，这通常可以通过改变碳前驱体或煅烧温度来实现。然而，调控硬碳微观结构的传统方法遇到了瓶颈，倍率性能和初始库伦效率（ICE）或比容量之间的平衡，以及其不满意的低温（LT）性能，仍然是阻碍了硬碳的实际应用。内容简介硬碳（HC）作为钠离子电池（SIBs）最商业化的负极材料之一，必须解决倍率性能与比容量或初始库伦效率（ICE）之间的平衡，而对低温下的快速性能下降（LT）的了解仍知之甚少。文章报道了通过Zn原子掺杂对硬碳的界面/本体电化学的全面调控，其表现出创纪录的高可逆容量（546

原创声明：本文为【新威智能】原创文章，转载及相关事宜请联系小智（微信号：nwMobile）。文章信息第一作者：韩承谕通讯作者：孙洁，姜忠义，潘福生研究背景锂离子电池是近年来占据主导地位的储能设备，相比于其他储能设备更加成熟和应用广泛。但是随着人们对于高能量密度锂离子电池体系发展的追求，电池的安全性隐患也随之显露。LiNixCoyMn1−x−yO2

引言全固态锂电池被认为是解决商用锂离子电池安全问题和能量密度有限的有效方法，但其性能往往受到大电阻的固-固界面的限制。空间电荷层(SCLs)的概念常被用来解释这一现象。例如，当氧化物正极与硫化物固体电解质相互接触时，可以认为它们电化学电位的差异将一定数量的Li+从硫化物中驱动到氧化物中。由此产生的硫化物侧缺锂区域，即SCL，没有足够的载流子进行有效的离子传输，因此被认为是大界面电阻的起源。另一个例子是许多固体电解质中的大晶界电阻。这种材料的晶界核心被推测为带正电荷，因此由于库仑斥力，阻碍离子传输的缺锂SCL将在附近出现。由于SCL广泛存在于不同类型的界面中，准确了解其影响对于合理的性能优化是不可或缺的。

cm−1区域的LiFSI-CPME电解质(d)拉曼光谱得出的不同摩尔比电解质的溶剂化数。Li+(溶剂)n配合物的优化结构和计算结合能分别为:Li+(DME)n

引言固态金属电池因其显著提高的能量密度和安全性而在电化学储能领域显示出巨大的优势。然而，不良的界面稳定性和糟糕的低温性能仍然极大地阻碍了固态电池的实际应用。一般来说，太多的注意力集中在固体电解质的改进上，以使它们对金属阳极具有界面稳定性，而忽略了稳定SSB的整体。原则上，液态金属或合金预计会产生无枝晶的金属阳极，因为它们具有高流动性，允许表面应变的自由释放。由于钠钾合金具有广泛的液态成分，因此它为具有自修复功能的液态阳极提供了广泛的成分选择。然而，钠钾合金电极通常需要一个特殊的宿主，最终使电池组装过程变得复杂和昂贵。

01导读锂金属电池（LMBs）由于其具有较高的能量密度而有望在电动汽车和便携式电子产品中应用。然而在当今追求电池快充的情况下，锂金属电池中的锂枝晶生长问题尚未解决。所以控制锂金属的成核和生长对于实现快速充电电池至关重要，而决定锂金属的成核和生长的因素主要有电解液和衬底。尽管目前很多高性能电解液可以在锂金属表面形成富含LiF的固体电解质界面层（SEI），以确保了锂离子在Li/SEI界面上的快速扩散，减少锂枝晶的形成。但对于控制初始锂成核和生长同样重要的Li/衬底界面的研究仍然存在挑战。02成果简介近期，Nature

一、背景介绍石榴石型固体电解质被认为是固态电池(SSB)中极具吸引力的陶瓷隔膜材料。在实际中，这种陶瓷隔膜是多晶的，因此它们包含各种类型的晶界。这些晶界是不同取向的晶粒之间的过渡区域，通常具有与晶粒本身不同的性质，并导致微观结构和电化学异质性。这已被证明是锂金属负极稳定运行的关键问题，而锂金属负极是SSB开发的关键目标。许多研究人员观察到锂枝晶倾向于在Li7La3Zr2O12等石榴石型固体电解质的晶界中扩散。然而，在晶界处没有物理空间或空隙可用于锂穿透。石榴石型固体电解质与金属锂接触时形成稳定的界面相，与其他类型的固体电解质相比，具有更宽的电化学稳定窗口和更大的机械强度。然而，锂枝晶渗透到石榴石型固体电解质中仍然限制了进一步的应用。非原位观察、密度泛函理论(DFT)或基于物理场的模拟和微观电化学测量方法已被用于表征石榴石型固体电解质中锂离子输运、锂枝晶形核和锂枝晶晶界生长。不幸的是，从这些实验中得出的结论是相互矛盾的，晶界在锂枝晶形核和生长中所起的作用还没有完全理解。二、正文部分成果简介石榴石型固体电解质被认为是固态电池(SSB)中极具吸引力的陶瓷隔膜材料。在实际中，这种陶瓷隔膜是多晶的，因此它们包含各种类型的晶界。这些晶界是不同取向的晶粒之间的过渡区域，通常具有与晶粒本身不同的性质，并导致微观结构和电化学异质性。这已被证明是锂金属负极稳定运行的关键问题，而锂金属负极是SSB开发的关键目标。许多研究人员观察到锂枝晶倾向于在Li7La3Zr2O12等石榴石型固体电解质的晶界中扩散。然而，在晶界处没有物理空间或空隙可用于锂穿透。石榴石型固体电解质与金属锂接触时形成稳定的界面相，与其他类型的固体电解质相比，具有更宽的电化学稳定窗口和更大的机械强度。然而，锂枝晶渗透到石榴石型固体电解质中仍然限制了进一步的应用。非原位观察、密度泛函理论(DFT)或基于物理场的模拟和微观电化学测量方法已被用于表征石榴石型固体电解质中锂离子输运、锂枝晶形核和锂枝晶晶界生长。不幸的是，从这些实验中得出的结论是相互矛盾的，晶界在锂枝晶形核和生长中所起的作用还没有完全理解。图文导读【图1】对称Li|LLZO|Li电池LLZO表面的KPFM原理图。电池通过恒电位器循环。b对称Li|LLZO|Li电池在0.1

文章背景最近，高压锂金属电池（LMB）由于其高能量密度而引起了越来越多的关注，特别是对于Li||LiCoO2电池。然而，高压下的LiCoO2颗粒将与电解质发生严重的副反应，由于相变和不可逆溶解金属离子会导致裂纹的形成。相变在LiCoO2颗粒内部形成内部应变，这严重降低了电池循环稳定性。内部应变的持续积累会加速电解质渗透到裂缝中。氧化电位的增加会加速电解液分解，导致钴溶解和严重的氧损失，从而降低电池容量。为了抑制LiCoO2和电解质之间的副反应并提高LiCoO2在高压下的循环稳定性，使用一些策略来实现LiCoO2颗粒的结构稳定性，例如表面包覆、元素掺杂、和电解质改性。表面包覆会增加界面电阻，并且缺乏自修复能力，这限制了循环后涂层的有效性；元素掺杂会降低能量密度和比容量；与它们相比，使用电解质添加剂的策略似乎更方便和有效。总之LiCoO2的充电截止电压提高到4.6V可以提高电池密度，然而，结构不稳定性是一个关键挑战（例如，电解质分解、Co溶解和结构相变）。内容简介在此，本文提出了一种在LiCoO2阴极和Li金属阳极上由极性酰胺基和Li3N/LiF异质结构修饰的坚固、高Li+导电EEI，通过单一三氟甲基苯基异氰酸酯(TPIC)分子作为电解质添加剂在4.6V下稳定运行，3-(trifluoromethyl)

b)。分子尺寸较小的DPE和DEE具有较小的密度、表面张力和粘度，有利于多孔正极和隔膜表面的润湿。与DEE相比，DPE分子具有更长的烷基，具有更强空间阻碍，协调能力较弱，故低极性醚改善了高压性能

Batteries”为题发表在Angew.

01导读多孔二维石墨烯与原位生长的Co3Se4具有较高亲和力，多孔结构允许钠离子沿平行方向快速扩散，石墨烯避免Co3Se4纳米颗粒团聚，该结构倍率性能优异和循环稳定性良好。02成果简介近期，Advanced

一、背景介绍寻找一种具有高比容量的先进正极材料以消除正极和负极材料之间的容量不匹配是非常迫切的。富锂锰基正极材料xLi2MnO3·(1-x)LiTMO2（0

文章背景可充电电池能够在各种应用中按需提供电能，使我们的生活更加方便，并且已经成为现代社会不可或缺的一部分。自1991年商业化以来，锂离子电池在便携式消费电子产品领域取得了巨大成功，并逐渐扩展到电动汽车和固定电网存储系统。随着构建社会可持续“能源互联”的愿望日益增长，没有一种单一类型的电池能够同时满足所有先决条件。因此，迫切需要开发其他电池来满足我们多样化的能源需求。随着对锂源的可持续性和不均匀分布的日益关注，而钠资源广泛分布在地壳中，在海洋中几乎无限分布且具有更高的安全性，使钠离子电池成为一种很有前景的技术，特别是在电网储能方面。内容简介本文分析了钠离子电池在能量存储方面的优势，因与锂有相同的工作原理和材料特性，许多电极材料，包括层状氧化物的阴极、聚阴离子化合物、普鲁士蓝类似物和碳质材料、钛基化合物、合金和有机材料的阳极以及电解质、粘结剂和导电添加剂，近年来得到了广泛的探索。尽管钠离子电池具有明显的优势，非常适合商业化，但客观上，Na的固有特性也导致了钠离子电池在某些方面不如锂离子电池，基于最先进的NIB研究活动，本文提供了几个潜在的方向，以解决当前的科学和技术问题以及钠离子电池的下一阶段发展。中科院物理所博士胡勇胜以“2019

【研究背景】金属离子电池能量密度高、循环寿命长、可靠性良好，已成为电子产品和电动汽车（EV）最常用的能量存储和转换技术。为了提高电池性能，通过调节电解液组分调控其在电极表面分解形成的固体电解液界面膜（SEI），已成为最常用的策略，因为普遍认为SEI能有效稳定电极和电解液。该观点在过去二十年锂离子电池（LIBs）研究中已然成为指导电解液设计的主流思想。然而，SEI与电极性能之间的科学关系难以基于固/固界面构建。尽管研究者们已开发出诸多先进的表征技术以研究SEI对电极性能的影响，但仅局限于电解液分解产物的局部表征，并未能深层次地阐明SEI具体作用。2018年，作者发现金属离子溶剂化结构能够显著影响石墨电极及电池性能，甚至甚于SEI作用（ACS

一、背景介绍20世纪70年代，埃克森美孚的斯坦利·惠廷厄姆博士发明了第一个可充电的锂电池，旨在为电动汽车提供强大而坚固的电池。然而，直到大约30年后，第一辆锂离子电池驱动的电动汽车(BEV)，即特斯拉Roadster

研究背景电化学储能（EES）技术的发展促进了电池供电电子设备的普及，使人们能够进入可持续和清洁的社会。除了便携式电子设备，可充电电化学储能设备在许多新领域也受到了更多关注，包括电动汽车、电网存储、太空探索、国防应用和海底作业。这些应用通常是在非常恶劣的工作环境中，这对电化学储能设备的性能要求更高，尤其是工作温度范围。例如，高海拔或高纬度环境所需的工作温度为−60°C，而在太空探索中温度可能低至−100°C。然而，严峻的现实是，即使是商业化较好的电池，其容量和速率性能在0°C以下也会迅速下降，在-20°C时几乎完全失效。如此糟糕的低温性能不足以满足北方寒冷冬季的日常生活，更不用说极端低温环境了。为了确保电化学储能设备在运行期间的持续供电，已经开发了几种策略来优化其低温性能，包括热管理系统和电池优化。尽管效果显著，但热管理系统势必会增加电池组的重量和复杂性，并降低电池组的整体能效，从而丧失电池自身的优势。因此，最理想的策略是优化电池，尤其是电解质，这可以在不增加额外重量和成本的前提下提高低温性能。众所周知，电化学储能器件工作原理的本质是阴极和阳极之间的离子迁移。当温度降低时，离子迁移减慢，电化学储能器件的容量保持和速率性能将不可避免地恶化。虽然优化电极材料，如开发有机电极和设计离子通道可以提高电池的低温性能，但效果有限。作为电化学储能器件中唯一的离子传输介质，电解质在低温下的粘度增加甚至凝固是离子迁移缓慢的主要原因。同时，电解质和电极之间的两相界面处的离子迁移也受到低温的限制。因此，实现高性能的关键是在低温下保持电解质处于液相和低粘度。在过去的几十年中，人们在低温电解质的设计上付出了很多努力。低温电解质的研究涉及溶质盐、溶剂、添加剂、溶剂化结构表征和性能评估。鉴于低温电解质设计的关键作用和巨大成就，有许多集中与低温电解质的综述，但是，目前对低温电解质的研究仅仅集中于配方调节，而没有深入考虑电解质中的基本相互作用与其性能之间的关系。内容简介低温电解质的设计是提高电化学储能器件低温性能和拓展其应用领域的关键技术。然而，目前低温电解质的设计策略仍然停留在配方的优化上，没有系统和深入地考虑低温下电解质的基本相互作用和性能之间的内在关系。本文从电解质中阳离子、阴离子和溶剂之间的四种基本相互作用出发，首次从原子观点分析了它们相互作用的温度依赖机制以及电解质的相应物理化学性能，然后根据这些相互作用的关系，总结了低温电解质的研究进展，并指出了未来可能的新发展方向。相关成果以”Atomic