溫馨提示：本推文包含25篇文獻，預計閱讀時間約25min，大家挑感興趣的關注。p.s.文末會附有過去三周周報連結。
1. AFM：氟化稀釋劑對鋰氧電池局部高濃度電解質的影響
穩定的電解質對於鋰氧電池（LOB）的實際應用至關重要。儘管之前已經對電解質的離子電導率和電化學穩定性進行了廣泛的研究，但仍需要對電解質的氧溶解度，粘度，揮發性和對1O2的穩定性進行全面研究，以提供電解質的全貌，尤其是對於開放系統，例如LOB。在此，與常規電解質相比，對使用不同氟化稀釋劑的局部高濃度電解質（LHCE）進行了系統研究。這些電解質與1O2反應的物理性質和活化能通過密度泛函理論計算。比較了使用這些電解質的LOB的電化學性能。這項研究表明，電解質的穩定性與其物理和電化學性質之間的相關性在很大程度上取決於LHCE中的稀釋劑。因此，它為LOB新型電解液的合理設計提供了亮點。
原文連結：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202002927
2. AFM：適用於高壓固態電池的3D離子導電，可量產和機械增強的陶瓷隔膜
關於鋰離子電池的安全性，可通過燒制和燒結漿料澆鑄的複合粉末薄膜來製備環氧增強陶瓷薄膜（ERTCF）。ERTCF由鋰離子傳導通道組成，由大量燒結的Li1 + x Ti2-x Alx（PO4）3（LATP）陶瓷和環氧聚合物製成，具有增強的固態電池機械性能。進行2D和3D表征不僅是為了顯示通過LATP陶瓷的連續鋰離子通道，而且還研究了少量具有增強機械性能的環氧聚合物。固態鋰離子電池是使用ERTCF製成的，其初始充放電容量為139/133 mAh g-1。此外，ERTCF的範圍通過雙極堆疊式電池設計擴展到高壓（> 8 V）固態鋰離子電池。因此，可以預期的是，本研究將為高壓固態電池的下一代增強陶瓷薄膜電解質的製備做出重要貢獻。
原文連結：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202002008
3. EES：光電充電鋅離子電池
可以通過光直接充電的電池將提供一種新方法來平衡太陽能電池不可預測的能源過剩或不足。在這裡，研究者介紹了一種新型的水系鋅離子電池（photo-ZIB），它可以直接收集陽光以進行充電，而無需外部太陽能電池。光充電過程由光敏正極驅動，該光敏正極由氧化釩（V2O5）納米纖維，P3HT和還原氧化石墨烯的混合物組成，可提供所需的電荷分離和存儲機制。在黑暗和明亮的條件下，使用光電探測器，利用瞬態吸收光譜法和電化學分析法對該過程進行了研究。V2O5正極在黑暗和光照條件下的質量比容量分別約為190 mAh g-1和370 mAh g-1，光轉換效率約為1.2％。最後展示了一個功能齊全的photo-ZIB，光學窗口為〜64 cm2的軟包電池。
原文連結：https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2020/EE/D0EE01392G#!divAbstract
4. ACS ENERGY LETTERS：通過聚合物供體的p型摻雜實現高效全聚合物太陽能電池
在這項研究中，研究者報告了通過p型摻雜和三元混合策略共同作用而實現的高效全聚合物太陽能電池（all-PSC）。將p型摻雜策略應用於兩種基於新聚合物供體PNDT-T和常規聚合物PBDB-T的材料系統。在這兩種情況下，通過對F4-TCNQ進行p型摻雜，效率都得到了顯著提高。效率的提高主要歸因於良好的陷阱態填充，改進的電荷轉移和傳輸。與PBDB-T相比，PNDT-T聚合物具有更強的吸收能力，更高的結晶度和更好的相分離性，從而帶來令人印象深刻的器件性能。但是，痕量的F4-TCNQ對優化混合物形態的影響較小，為進一步改進留有空間。令人興奮的是，通過製造基於PNDT-T0.7：PBDB-T0.3：DCNBT-IDT0.8的三元共混器件以及F4-TCNQ的p型摻雜進行微量摻雜，PCE顯著提高了11.87％。這是迄今為止所報告的三元混合全PSC的最高PCE。研究發現，與二元共混物相比，優化的三元共混物顯示出較高的結晶度，可混溶性和更高的相分離度，從而促進了電荷分離和運輸的改善。研究提供了一種提高全PSC性能的新方法，該方法應該很容易應用於許多其他材料系統。
原文連結：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsenergylett.0c01010
5. NATURE NANOTECHNOLOGY：石墨烯基超級電容器中的電解質門控及其在探測納米約束充電動力學中的用途
基於石墨烯的納米多孔材料已被廣泛用作超級電容器的高容量離子電吸附電極。然而，很少有人關注利用駐留在石墨烯晶格中的電子與吸附在各個石墨烯片之間的離子之間的相互作用。在這裡，多層還原氧化石墨烯膜的電子電導率，當用作超級電容器電極時，可以通過膜的離子帶電狀態進行調節，從而產生集體的電解質門控效果。這種門控效應提供了一種操作上的方法，用於以電學方式探測超級電容器的充電動力學。使用這種方法，當層間距離與離子直徑相當時，在還原的氧化石墨烯膜中觀察到了孔徑依賴性的離子滯後或記憶效應。結果可能會激發基於納米約束的離子-電子相互作用的新型器件的設計。
原文連結：https://www.nature.com/articles/s41565-020-0704-7
6. AEM：雙側結構飛秒雷射刻蝕mxene微超級電容器
如果將基底的兩面都用於構造MSC，則微型超級電容器（MSC）的電容可以增加一倍。然而，由於難以精確地定位在兩側具有兩個相同的MSC單元的MSC對，因此通過基板實現MSC的電連接是一個挑戰。在這項工作中，利用飛秒雷射脈衝在透明的聚對苯二甲酸乙二醇酯基底的兩面進行同步蝕刻，在背對背MSC對和多功能雙面MSC的對準中實現了高精度的雙面配置，通過MXene MSC單元任意在基底和基底的連接來實現。通過將12個螺旋形MXene MSC單元與間距為10μm的叉指電極串聯連接而製成的MXene雙面MSC可以輸出7.2 V的高工作電壓。此外，飛秒雷射蝕刻還可以使MXene轉變成二氧化鈦。蝕刻邊緣的橫向距離小於1 µm。如此小的受雷射影響的區域對電容性能幾乎沒有影響，這是飛秒雷射相對於傳統雷射器的優勢之一。該研究對於小型化儲能系統領域中高度集成的MSC的一步製造非常有價值。
原文連結：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/aenm.202000470
7. ADVANCED MATERIALS：金屬鹵化物鈣鈦礦介面分子摻雜高效太陽能電池
在異質結太陽能電池中對半導體進行摻雜顯示出在增強多種類型的無機太陽能電池性能方面的巨大成功，而在鈣鈦礦太陽能電池中，由於難於以可控的方式摻雜鈣鈦礦，仍然是一個挑戰。在這裡報導了一個小分子的4,4'，4''，4'''-（吡嗪-2,3,5,6-四丁基）四（N，N-雙（4-甲氧基苯基）苯胺）（PT-TPA），它可以有效地p摻雜在FAx MA1-x PbI3（FA：HC（NH2）2; MA：CH3NH3）鈣鈦礦薄膜的表面。 PT-TPA的分子間電荷轉移特性形成穩定的共振結構，以接受鈣鈦礦中的電子。摻雜效應使鈣鈦礦暗導電性和載流子濃度增加了多達4737倍。計算表明鈣鈦礦中八面體籠子的前兩層中的電子被轉移到PT-TPA中。將PT-TPA應用於鈣鈦礦太陽能電池後，鈣鈦礦中由摻雜引起的能帶彎曲有效地促進了空穴向空穴傳輸層的提取並將電子向陰極側排出，從而減少了電荷在陰極側的複合。經過優化的器件顯示出從1.12到1.17 V的光電壓增加，光電流掃描的效率為23.4％，穩定的效率為22.9％。研究結果表明，分子摻雜是控制鈣鈦礦型太陽能電池中介面電荷複合的有效途徑，是對廣泛應用的缺陷鈍化技術的補充。
原文連結： https://doi.org/10.1002/adma.202001581
8.ADVANCED MATERIALS：自修復的錫基鈣鈦礦太陽能電池突破效率超過11%
與錫基相比，錫（Sn）鈣鈦礦太陽能電池（PSC）的功率轉換效率較低且穩定性較差，這是阻礙了錫鈣鈦礦型太陽能電池（PSC）的發展的原因，這是由於Sn2+容易氧化為Sn4+所致。在此，將鹽酸苯肼（PHCl）引入鈣鈦礦型FASnI3（FA = NH2CH=NH2+）膜中，以減少現有的Sn4+並防止FASnI3進一步降解，因為PHCl具有還原性肼基和疏水性苯基。
因此，該器件對於無鉛PSC的功率轉換效率達到了創紀錄的11.4％。此外，由於自修復捕集態鈍化工藝，未封裝的設備在置物箱中在110天之內幾乎沒有效率降低，並且暴露於空氣後顯示出效率恢復。
原文連結：https://doi.org/10.1002/adma.201907623
9.AFM： 合理的介面設計和形態控制葉片塗層實現高效柔性鈣鈦礦太陽能電池81%的記錄性填充因子
鹵化物鈣鈦礦是用於構造柔性太陽能設備的理想光伏材料之一，原因是低溫固溶處理設備的效率相對較高。 然而，絕大多數的柔性鈣鈦礦太陽能電池是使用旋塗生產的，這代表了擴大規模的主要障礙。 在此，據報導可擴展的方法在聚合物襯底上製造高效且堅固的柔性鈣鈦礦太陽能電池。 將硫脲引入鈣鈦礦前體溶液中以調節晶體生長，從而在粗糙表面上形成緻密而均勻的鈣鈦礦薄膜。 作為決定性的一步，通過合理設計由PEDOT：PSS / PTAA組成的雙層介面，在最高占據分子軌道水平上具有明顯的偏移，可以實現空穴提取層的級聯能量對準，從而顯著增強電荷提取和光譜響應。通過可擴展印刷方法加工的柔性鈣鈦礦設備，效率高達19.41％，記錄填充率高達81％。同樣重要的是，雙層介面增強了銦錫氧化物襯底的可彎曲性，從而提高了柔性器件的機械強度。這些結果強調了形態控制和介面設計在構建高性能柔性鈣鈦礦太陽能電池中的重要性。
原文連結：https://doi.org/10.1002/adfm.202001240
10.ACS ENERGY LETTERS：無甲胺鈣鈦礦太陽能電池的多源真空沉積
ABX3形式的鹵化物鈣鈦礦對太陽能電池表現出出色的性能。報導最多的成分由A位陽離子甲基銨（MA），甲胺（FA）和銫的混合物以及X位碘離子和溴離子組成，並且是通過溶液處理製得的。然而，尚不清楚溶液處理是否會為大型光伏模塊帶來足夠的空間性能均勻性，還是與多層串聯太陽能電池堆的沉積相容性。另外，揮發性MA陽離子存在長期穩定性問題。在這裡，我們報導了具有高質量形態，結構和光電特性的無MA的FA0.7Cs0.3Pb（I0.9Br0.1）3鈣鈦礦薄膜的多源真空沉積。我們發現在沉積過程中過量PbI2的受控添加對於實現吸收劑材料的高性能和穩定性至關重要，我們製造了p-i-n太陽能電池，其穩定的功率輸出為18.2％。我們還揭示了沉積工藝對一系列參數的敏感性，包括襯底，退火溫度，蒸發速率和源純度，為進一步蒸發工作提供了指導。我們的結果證明了採用行業可擴展的多源蒸發工藝的無MA鈣鈦礦太陽能電池的巨大前景。
原文連結：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsenergylett.0c00839
11.ACS ENERGY LETTERS：氧化鉬介面限制了未封裝鈣鈦礦太陽能電池的高溫運行穩定性
我們報告了在恆定的光照下和在30％至50％的相對濕度保持不變的情況下，在高溫（70°C）下在環境大氣中老化超過1000小時的未封裝鈣鈦礦太陽能電池（PSC）的操作穩定性得到了改善。 我們確定了關於MoOx中間層的使用的看不見的介面降解機制，最初是為了增加操作穩定性而添加的。具體而言，空穴傳輸層/ MoOx介面在70°C的光照下彎曲，這導致分層和短路電流密度的快速損耗，相當於平均t80約為55 h。通過明智地評估各種空穴傳輸層，中間層和接觸點，我們發現，用VOx中間層代替MoOx，而不管太陽能電池中的其他組件如何，由於其較高的結晶活化勢壘而減輕了這種彎曲問題，從而導致 PSC運營穩定性顯著提高。在具有VOx中間層的環境大氣中老化的未封裝器件在恆定照明和在70°C下偏置1100小時（t80〜645小時）後，平均保留其初始PCE的71％。目前，這是報導的在空氣中老化的未封裝n-i-p PSC的操作穩定性的最高溫度。確定PSC中複雜的降級機制的新方面將允許進行針對性的加速測試，以加速在實際工作溫度下低成本，持久發電的部署。
原文連結：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsenergylett.0c01023
12. ACS ENERGY LETTERS：混合量子點/有機異質結：改善PbS膠體量子點太陽能電池中開路電壓的途徑
我們成功地證明了薄有機體異質結（BHJ）中間層對改善硫化鉛（PbS）膠體量子點（CQD）太陽能電池的光伏性能的影響。 在PbS太陽能電池中，已將具有PTB7-Th與各種N型受體混合的多種有機BHJ膜作為空穴傳輸層（HTL）。與基於傳統HTL的設備（例如1,2-乙二硫醇處理過的PbS）相比，混合設備的Voc顯著提高。系統表征表明，混合CQD /有機BHJ體系結構可以有效地調節介面電荷動力學並導致增強的外部量子效率，從而使冠軍效率達到12.02％。溶液處理的混合CQD /有機體系結構可能成為提高PbS CQD太陽能電池的光伏性能和可擴展性的通用方法。
原文連結：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsenergylett.0c01136
13. NATURE COMMUNICATION：揭示鋰離子電池陰極-空氣介面反應的鈍化特性
傳統上認為，陰極與空氣的介面反應（通常是瞬時的和熱力學的不平衡）將導致介面層的形成，隨後通常至關重要地控制電池的行為和性能。但是，對陰極-空氣介面反應的性質的了解仍然不夠清楚。在這裡，本文使用具有原子解析度和時間分辨的原位環境透射電子顯微鏡和原子模擬，揭示了陰極-水介面反應可導致表面鈍化，其中所得的共形LiOH層呈現出臨界厚度，超過該厚度後持續的介面反應將被阻止。本文認為，鈍化行為是由Li +-水相互作用驅動的Li-離子去嵌入而不是由直接的陰極-氣體化學反應決定的。此外，本文顯示出在陰極表面上形成的無序薄岩鹽層可以通過抑制化學脫鋰有效地減輕表面降解。所建立的鈍化模式為新型高能高穩定陰極的開發開闢了新的途徑。
原文連結：https://www.nature.com/articles/s41467-020-17050-6
14. ADVANCED ENERGY MATERIALS：利用雙層異質結構固體電解質提高鋰電池介面穩定性
人們廣泛期待固態電解質能夠復興高能量密度和安全的金屬鋰電池，然而，它們在室溫下的低離子導電性、介面剛性接觸和循環過程中的嚴重極化仍然是實際應用中的挑戰。在此，本文採用雙複合概念設計了一種雙層異質結構固體電解質，該固體電解質由Li+導電石榴石納米線（Li6.75La3Zr1.75Nb0.25O12）/聚偏氟乙烯-六氟丙烯（PVDF-HFP）作為硬基體和改性的金屬有機骨架顆粒/聚氧化乙烯/PVDF-HFP作為介面組成凝膠。室溫下固體電解質的整體離子電導率達到2.0×10-4 S cm-1。此外，化學/電化學穩定的介面迅速形成，鋰枝晶受到強大的無機屏蔽和基體的良好抑制。結果，在0.25 mA cm-2的條件下，實現了1700小時以上的穩定電鍍/剝離。使用這種雙層異質結構固體電解質的固態電池在環境溫度（25°C）下具有良好的電池性能（有效的容量輸出和循環穩定性）。此外，袋式電池在一系列極端測試中表現出相當大的使用靈活性和傑出的耐久性，包括用指甲敲擊、燃燒、浸入水中和在液氮中冷凍。
原文連結：https://doi.org/10.1002/aenm.202000709
15. Energy & Environmental Science：苯惡嗪作為有機電池正極材料的高壓p型氧化還原中心：結構重組小，充電速度更快，工作電壓更窄
儘管具有高氧化還原電位的有機p型陰極材料（相對於Li/Li+而言，>3.5v）是鋰離子電池過渡金屬氧化物陰極的可持續替代品，但迄今為止，對這些材料的研究還很有限。因此，發現新的p型氧化還原中心對進一步開發成功的有機陰極至關重要。本文報導了苯惡嗪（PXZ）作為一種新型高壓陰極材料的p型氧化還原中心。這種PXZ中心可忽略的結構重組促進了動力學上更快的電化學途徑，導致狹窄的電壓平台，容量的充分利用，以及在基於PXZ的新型陰極材料PXZ trimer（3PXZ）中優越的速率能力。3PXZ陰極在1C時的比容量為112 mAh g-1，鋰有機電池的平均放電電壓為3.7V，而Li/Li+電池的比容量為76 mAh g-1。此外，含有介孔碳CMK-3的3PXZ複合材料的容量為100 mAh g-1，具有高穩定性，在5C的500個循環中每循環僅損失0.044%的容量。因為3PXZ在速率能力和穩定性方面都優於大多數報導的p型陰極，因此本文建議採用PXZ裝置作為一個新的和有前途的氧化還原中心，用於高性能和可持續的能源儲存系統。
原文連結：https://doi.org/10.1039/D0EE01003K
16. ADVANCED ENERGY MATERIALS：金屬鋰電池用二氟磷酸鋰基雙鹽低濃度電解質
由鋰樹枝狀晶體的生長和電解質的分解引起的安全隱患和低庫侖效率限制了鋰金屬電池（LMB）的實際應用。受工業應用中低濃度電解質（LCE）成本低廉的啟發，採用0.1 M二氟磷酸鋰（LiDFP）和0.4 M LiBOB / LiFSI / LiTFSI的雙鹽LCE在Li金屬陽極上構建堅固而導電的介面。與使用1 M LiPF6的常規電解質相比，LCE的離子電導率低，但浸入LCE的隔膜的電導率下降幅度較小，尤其是對於LiDFP–LiFSI和LiDFP–LiTFSI電解質而言。對於LiDFP–LiBOB，LiDFP–LiFSI和LiDFP–LiTFSI電解質，Li || Cu電池的精確庫侖效率（CE）分別從83.3％（使用1 m LiPF6的電解質）提高到97.6％，94.5％和93.6％。使用LiDFP–LiBOB電解質的Li || LiFePO4電池在300次循環後在2.0 mA cm-2的電流密度下的容量保持率達到95.4％，並且CE超過99.8％，在當前電流下容量達到103.7 mAh g-1，密度高達16.0 mA cm-2。這項工作為實際使用的LMB提供了雙鹽LCE，並為LMB的電解質設計提供了新的視角。
原文連結：https://doi.org/10.1002/aenm.202001440
17. ADVANCED ENERGY MATERIALS：提高鋰離子電池富鎳層狀正極材料循環性的高彈性粘結劑
富鎳層狀正極材料因其比容量高、對高成本鈷的使用量少而主要用於電動汽車用鋰離子電池。富鎳層狀陰極材料在循環壽命和安全性方面的固有缺陷主要通過摻雜和表面塗層來解決。本文報導了一種高彈性的粘合劑氨綸，它可以克服富鎳層狀陰極材料的問題，顯著改善其電化學性能。氨綸的高彈性使其在漿液混合過程中通過剪切力均勻地包覆LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2顆粒，以防止顆粒在循環過程中發生不希望發生的介面反應。氨綸的均勻包覆及其與LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的氫鍵作用，增強了顆粒間的相互作用，具有承載能力高、速率快、循環性能好、粘結劑含量低等優點。這項研究強調了彈性粘合劑的前景，以滿足針對電動汽車電池的富鎳陰極材料的不斷挑戰性標準。
原文連結：https://doi.org/10.1002/aenm.202001069
18. ADVANCED ENERGY MATERIALS：離子熱法直接回收廢NCM陰極
離子液體（ILs）是一類非常規熔鹽，具有可忽略的蒸汽壓和可燃性、液相線範圍寬、熱穩定性好、合成彈性大等優點。這些離子液體獨特的溶劑化環境為控制固態材料的形成提供了新的反應或助熔劑介質，使其形貌的擾動最小。本文報導了一種以廉價的鹵化鋰為鋰源，可回收的離子液體為溶劑，通過離子熱合成法成功地實現了LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2（NCM 111）陰極的直接回收。此外，離子液體在離子熱岩化後可以很容易地回收利用。廢陰極的鋰化可以直接回收鋰離子電池中的廢陰極材料。
原文連結：https://doi.org/10.1002/aenm.202001204
19. ADVANCED ENERGY MATERIALS：穩定陽極和陰極上的固體電解質介面，用於大容量、高鋰利用率和貧電解質的高壓鋰金屬電池
高能量密度鋰金屬電池被認為是下一代儲能系統最有希望的候選者。然而，傳統的鋰離子電池電解質由於其對鋰金屬陽極和高壓陰極的固有不穩定性，很難滿足鋰金屬電池的要求。本文報導了一種含有三（三甲矽基）磷酸酯添加劑的酯基電解液，它能在陽極和陰極形成穩定的固體電解質介面。添加劑在酯溶劑之前分解，並在兩個電極上形成富P和富Si的相間，這兩個電極具有離子導電性和堅固性。因此，在實際條件下，比能量為373 Wh kg-1的鋰金屬電池可以顯示出超過80個周期的長壽命，包括低的負/正容量比2.3、4.5 mAh cm-2的陰極高面積容量、4.5 V的高電壓和2.8μL mAh-1的貧電解質。進一步組裝了一個4.5 V的袋式電池，以證明面積容量分別為10.2和9.4 mAh cm-2的磷酸三（三甲矽基）添加劑在陽極和陰極上的實際應用。這項工作有望為下一代高比能量和高能量密度鋰離子電池的研製提供一種與現有鋰離子電池製造系統相兼容的有效電解液優化策略。
原文連結：https://doi.org/10.1002/adfm.202002824
20. Nature Energy: 通過電化學活性單層調節介面實現的低溫快率充電鋰金屬電池
可充電鋰基電池在低溫下的穩定運行對於冷氣候應用很重要，但受到枝晶狀鋰鍍層和不穩定的固體電解質中間相（SEI）的困擾。在此，研究者們介紹了一種在低溫和高倍率充電條件下的高性能鋰金屬電池。通過在集流體上使用電化學活性分子的自組裝單層來實現高性能，該單層可調節SEI的納米結構和組成以及Li金屬負極的沉積形態。與傳統的SEI在低溫下是非鈍化的相比，多層SEI包含富氟化鋰的內相和無定形的外層，可以有效地密封Li表面。因此，可以抑制電化鋰的腐蝕和自放電，在-60 ℃至45 ℃的溫度下實現穩定的Li沉積，容量為2.0 mAh cm-2的LiCoO2電池在-15 ℃下具有200次的循環壽命，充電時間為45 min。
原文連結：https://www.nature.com/articles/s41560-020-0640-7
21. Nature Energy: 高能量長循環鋰金屬電池電解質溶劑的分子設計
電解質工程對於開發鋰金屬電池至關重要。儘管最近的工作改善了鋰金屬的可循環性，但仍缺乏合理的電解質設計方法。本文中，作者們提出了一種電解液的設計策略，該電解液可以使無陽極鋰金屬電池在標準濃度下具有單溶劑單鹽形成。合理摻入–CF2–單元可產生氟化的1,4-二甲氧基丁烷作為電解質溶劑。與1 M雙（氟磺醯基）醯亞胺鋰配對使用，該電解質具有獨特的Li–F結合力和在溶劑化鞘中的高陰離子/溶劑比，從而與兩個Li金屬陽極均具有出色的相容性（庫侖效率~99.52％，並且在五次內可快速活化）周期）和高壓陰極（~6 V穩定性）。厚度為50 μm的Li | NMC電池在420次循環後仍保持90％的容量，平均庫侖效率為99.98％。工業無陽極袋式電池在100個循環後達到約325 Wh kg-1的單電池能量密度和80％的容量保持率。我們的電解質設計理念為高能量，長循環鋰金屬電池提供了一條有希望的途徑。
原文連結：https://www.nature.com/articles/s41560-020-0634-5
22. Angewandte Chemie: 用V2O5原子層原位轉化的高性能鋅離子電池正極
開發高容量和穩定的正極是水性Zn離子電池（ZIBs）成功商業化的關鍵。純層狀V2O5具有較高的理論容量（585 mAh / g），但容量衰減嚴重。將陽離子預插入V2O5可以使性能穩定，但要以降低容量為代價。在這裡，作者們證明了原子層沉積衍生的V2O5可以是出色的ZIB正極，同時具有高容量和出色的循環穩定性。他們首次報導了將V2O5原子層快速原位轉變為Zn3V2O7（OH）2⋅2H2O（ZVO）納米片簇的過程，這也是一種已知的Zn-離子和質子可插層材料。出色的電化學性能源於ALD‐V2O5的獨特屬性：高反應活性位點，與導電基材的牢固鍵合，納米尺寸的厚度和無粘合劑的成分，所有這些都促進了離子遷移並促進了最佳利用活性材料。他們還為不同的Zn-鹽水溶液電解質的V2O5溶解機理及其對循環穩定性的影響提供了新的見解。
原文連結：https://doi.org/10.1002/anie.202006171
23. Angewandte Chemie: 高濃度電解液有利於提高雙離子電池的能量密度和循環壽命
雙離子電池（DIB）由於其低成本，高壓和環境友好的特性而備受關注。作為充電/放電過程中活性離子的來源，電解質在DIB的性能（包括容量，能量密度和循環壽命）中起著至關重要的作用。但是，大多數使用的基於LiPF6鹽的電解質系統在DIB中顯示出不令人滿意的性能。在這項工作中，研究者們成功開發了一種7.5 m碳酸鋰電解質系統中的雙（氟磺醯基）醯亞胺鋰（LiFSI）。與稀釋的電解質相比，這種高度濃縮的電解質具有以下優點：（1）增強了正極的插層能力和循環穩定性； （2）優化了鋁負極的結構穩定性； （3）大大提高了電池的能量密度。基於這種濃縮電解質的概念驗證DIB在200 mA g -1下的放電容量為94.0 mAh g -1，在500次循環後的容量保持率為96.8％。通過對電極材料和電解質進行計數，該原型DIB的能量密度高達〜180 Wh kg -1，這是先前報導的DIB的最佳性能之一。
原文連結：https://doi.org/10.1002/anie.202006595
24. Advanced Materials: Li2S基陰極用固溶鋰熱就緒過渡金屬
Li2S作為一種高容量含鋰陰極具有很好的應用前景，它可以避免在製造下一代電池時使用金屬鋰來取代現有的鋰離子電池。然而，Li2S陰極由於其固有的缺陷，如激活電位高、倍率性能差、長周期容量衰減快等，一直困擾著Li2S陰極的發展。本文通過鋰熱還原反應合成了一系列Li2S/過渡金屬（TM）納米複合材料，發現TMs在Li2S基體中的存在可以改變Li2S的電化學行為，大大提高了Li2S複合材料的電子和離子導電性，並通過TM-S鍵抑制了多硫化物的溶解，有效地解決了Li2S陰極的缺點。特別是Li2S/W和Li2S/Mo表現出有史以來報導的固態鋰離子導體的最高離子導電率：分別為5.44×10−2和3.62×10−2 S m−1。另一方面，整合Co、Mn和Zn使Li2S變成預鋰化劑，在充滿後形成金屬硫化物而不是S8。這些有趣的發現可以為Li2S基陰極材料的設計提供參考。
原文連結：https://doi.org/10.1002/adma.202002403
25. Advanced Materials: 一種具有先進反應機理的石榴石型固態電解鋰鉬鐵(II)氯化電池
固體電解質基熔融金屬電池在電網規模的能量存儲方面引起了相當大的關注。儘管ZEBRA電池被認為是有前途的候選材料之一，但它們仍然具有金屬顆粒生長和與β-Al2O3電解質進行離子交換的潛在隱患。本文中，Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12固態電解質基氯化鋰鉬鐵鋰電池（表示為Li Mo FeCl2）在250 °C的溫度下工作，其包含Fe和LiCl正極材料的混合物，陽極，石榴石型鋰離子陶瓷電解質和Mo添加劑旨在克服這些障礙。與傳統的電池反應機理不同，該電池革命性地將可逆的Fe Mo合金化脫合金反應與脫鋰化過程同步化，這意味著源自Fe Mo合金的多孔Mo骨架同時抑制了純Fe顆粒的生長。通過採用鋰陽極和鋰離子陶瓷電解質，克服了陰極與固體電解質之間的腐蝕問題。在類似的電池成本（12 kWh 1）下，Li Mo FeCl2電池的理論能量密度超過Na FeCl2 ZEBRA電池的理論能量密度超過25％，分別達到576 Wh kg-1和2216 Wh L-1。實驗結果進一步證明，該電池具有出色的循環性能（300次循環後為472 mAh gLiCl-1，活性物質為50 mg），並且對過充過放電（3-1.6 V）和凍融（25-250 °C）事件具有很強的耐受性。
原文連結：https://doi.org/10.1002/adma.202000960