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组织机构主办单位溧阳市人民政府江苏省溧阳高新技术产业开发区中科院物理研究所长三角物理研究中心北京清洁能源前沿研究中心天目湖先进储能技术研究院中国汽车动力电池产业创新联盟固态电池分会江苏省动力及储能电池产业创新联盟江苏省储能行业协会承办单位溧阳深水科技咨询有限公司协办单位江苏时代、宁德时代、上汽时代、亿纬锂能、孚能科技、中航锂电、蜂巢能源、璞泰来、当升科技、贝特瑞、容百科技、吉利汽车、东风汽车、蔚来汽车、长安汽车、威马汽车、中科海钠、江苏卫蓝、天目先导、江苏蓝固、江苏省储能材料与器件产业技术创新战略联盟等会议名誉主席执行主席报告总日程具体日程及报告安排注册报名和住宿预定本次会议免费（不含餐饮和住宿），目前已报名参加会议的368家单位（约600人）详见文章尾部，由于本次会议最多容纳500人，请各位参会嘉宾尽快缴纳餐饮费，付费后即锁定名额！截止时间：2022年6月15日如申请参会请填写以下二维码会务组在天目湖涵田度假村酒店以优惠价格为本次会议联系了一定数量的房间，参会人员可享受会议优惠价，会议代表如有订房问题可扫描填写以下二维码，费用自理。请大家尽量在2022年7月1日前完成订房。支持单位参会名单参会单位持续更新中会议联系人会议联系人会务组邮箱：ties-conference@aesit.com.cn联系电话：史女士：18115066088（参展）顾女士：18961291736（参会、住宿）虞先生：18114689920（参会、住宿）#

本报告涵盖了锂离子电池碳基材料的技术分析、硅基负极材料的技术，立足全球市场，结合细分领域的发展状况，分析产业前景；涵盖专业的专利分析，洞察硅基和碳基负极技术发展及商业布局；发掘重点科研团队研发进展及产学研合作信息；相关结论和投资意见均来自行业硅碳专家。报告特色1.全面分析了不同负极材料的技术分析、未来技术路线、国内外市场发展、产业链分析、商业竞争格局、重点企业分析、专利布局分析、重点研究单位分析、投资风险及建议等方向2.

延期通知尊敬的报告嘉宾、赞助商、参会人员、合作伙伴及业内朋友们：动力和储能电池产业创新论坛暨先进电池产学研对接峰会，原计划于2022年5月13日-14日在天目湖涵田度假村酒店举办。因近期新冠肺炎疫情影响，为保障报告嘉宾、赞助商、参会人员以及合作伙伴的身体健康，经慎重地评估，决定延期至2022年7月15日（周五）-16日（周六）召开。非常感谢您长期以来对本次会议的关心与支持，我们就峰会延期变更等事项给您造成的不便，深表歉意！愿疫情阴霾过后，与您相聚在溧阳这座人杰地灵、山清水秀的悠悠古城，共同探索新征程！同时，为了做好峰会延期举办的各项筹备工作，特此通知如下：1、我们与各赞助商或合作伙伴签订的合同继续有效；2、目前已报名参加会议的361家单位（约600人）详见文章尾部，由于本次会议最多容纳500人，请各位参会嘉宾尽快缴纳餐饮费，付费后即锁定名额；3、主办方接受参会人员、赞助商继续报名参加会议。如有任何问题，请咨询相关人员。1.参展联系人史女士shimenghuan@aesit.com.cn电话：18115066088周先生zhoulei@aesit.com.cn电话：181519762682.参会、住宿联系人：顾女士guxiaoyan@aesit.com.cn电话：18961291736动力和储能电池产业创新论坛暨先进电池产学研对接峰会01组织机构主办单位溧阳市人民政府江苏省溧阳高新技术产业开发区中科院物理研究所长三角物理研究中心北京清洁能源前沿研究中心天目湖先进储能技术研究院中国汽车动力电池产业创新联盟固态电池分会江苏省动力及储能电池产业创新联盟江苏储能行业协会承办单位溧阳深水科技咨询有限公司协办单位江苏时代、宁德时代、上汽时代、亿纬锂能、孚能科技、中航锂电、蜂巢能源、璞泰来、当升科技、贝特瑞、容百科技、吉利汽车、东风汽车、蔚来汽车、长安汽车、威马汽车、中科海钠、江苏卫蓝、天目先导、江苏蓝固、江苏省储能材料与器件产业技术创新战略联盟等会议名誉主席执行主席02具体日程及报告安排报告安排03参会报名本次会议免费（不含餐饮和住宿），目前已报名参加会议的361家单位（约600人）详见文章尾部，由于本次会议最多容纳500人，请各位参会嘉宾尽快缴纳餐饮费，付费后即锁定名额；如申请参会请填写以下二维码。会务组在天目湖涵田度假村酒店以优惠价格为本次会议联系了一定数量的房间，参会人员可享受会议优惠价，费用自理。请大家尽量在2022年7月1日前完成订房。04支持单位05参会单位参会单位持续跟新中

所示，所有均匀性指标均有所提高。VC端的δ值从0.10%小幅上升到0.12%。vd-30min的δ值从0.07%提高到0.23%。Vd终端δ几乎翻了一番，从0.57%增加到0.99%。ΔVd-end

点击蓝字了解更多！一站式产业化预锂技术引领者天津中能锂业有限公司一、背景介绍锂离子电池（LIB）是汽车电气化和为低碳社会部署电能存储系统的关键工业产品。在过去十年中，LIB的能量和功率密度已大大提高，电池价格大幅下降。然而，LIB的热不稳定性引起了人们对移动和电网应用安全问题的极大关注。LIB热失效的风险和危害主要归因于易燃的有机电解质。用固态无机电解质代替可燃液态电解质可以从根本上防止热失控。全固态电池（ASSB）通常按固态电解质的类型分类，例如氧化物、硫化物和聚合物。在不同的ASSB中，硫化物ASSB尤其有前景，因为它们具有与液态电解质相当的高离子电导率和硫化物固态电解质的良好成型性。当与高镍层状正极材料和高能负极材料如Si或金属Li，ASSB在电池级可以表现出超过500kWhkg-1的比能量。关于硫化物ASSB研究，有各种关于高能正极材料、硫化物电解质及其界面挑战的综述。另一方面，关于负极材料的综述文章主要关注锂金属负极及其界面问题。锂金属负极无疑可以在LiASSB中实现最高的能量密度，但它们的实际应用需要在锂金属负极研究方面取得重大进展，以应对科学和工程挑战。未来对基于硫化物电解质的全固态锂电池高能负极的研究将集中在无负极锂金属电池上。二、正文部分1、成果简介全固态锂电池（ASSB）比目前的液态锂离子电池（LIB）具有更好的性能和更高的安全性。近几十年来，硫化物ASSB得到了广泛的研究并取得了相当大的进展。目前，寻找合适的硫化物ASSB正极材料的研究较多，而且在液态LIB中层状正极的商业化方面取得了很大进展。硫化物ASSB负极材料的研究对于提高电池能量密度具有重要意义。然而，缺乏对硫化物ASSB负极材料研究的总结以及提出未来研究方向的综述。因此，来自韩国蔚山科学技术大学的JaephilCho团队在Angew.Chem.

点击蓝字了解更多！一站式产业化预锂技术引领者天津中能锂业有限公司一、背景介绍过渡金属碳化物、氮化物和碳氮化物，统称为MXenes，具有化学通式Mn+1XnTx（M=过渡金属；X=碳/氮；Tx=表面终端；n=1-4），由于其多样化和可调的化学、电子、机械和光学的特性以及分层微结构，越来越受到不同研究领域的关注，包括电化学、催化、电磁波吸收/屏蔽、传感、能量采集和生物医学等。同时，体相和表面化学的发展扩展了MXenes的多功能性和类型。自2011年首次合成，MXenes现在已经被合成了超过30种的化学计量形式，而还有数百种被预测是热力学稳定。MXenes可分为六大类。开发了三种具有不同M元素排序类型的同构MXene：随机固溶体MXenes（

点击蓝字了解更多！一站式产业化预锂技术引领者天津中能锂业有限公司一、背景介绍锂离子电池(LIB)是为便携式电子产品和电动汽车供电的主要储能技术。然而，它们目前的能量密度和成本无法满足不断增长的市场需求。Battery500联盟提出，电动汽车的电池组成本需要低于100美元(kWh)-1，且电池级能量密度要达到500 Wh kg−1。因此，探索新电池体系迫在眉睫。表1比较了几种常用可充电电池体系的重量能量密度、相应的行驶距离和成本，例如铅酸、镍镉(Ni-Cd)、镍氢(Ni-MH)电池、LIB、先进LIB和锂硫(Li-S)电池。当前电池级能量密度为150–250 Wh kg−1的LIB可为电动汽车提供300至600 km的行驶里程，但仍不足以缓解里程焦虑。这是由于传统锂-过渡金属氧化物（LMO）正极的比容量相对较低（≤220 mAh g-1），限制了锂金属-LMO全电池的能量密度（500 Wh kg−1）。由于硫正极的多电子氧化还原反应，Li-S电池具有2567 Wh kg-1的高理论比能量和≥600 Wh kg-1的全电池能量密度，有望成为下一代为电动汽车供电的电池体系。【表1】不同电池关键参数对比。尽管近年来锂硫电池取得了很大进展，但大多数报道的研究都是在低硫载量、过量电解质和锂负极条件下，使用纽扣电池构型进行测试的。大量非活性材料大大抵消了高比能优势，从而限制了它们的实用性。过量的电解质和锂金属更容易实现高的硫利用率和优异的电化学性能，这掩盖了锂硫电池的真正挑战。目前Ah级Li-S软包电池的循环寿命大约只有几十个循环，主要是由于锂金属负极的粉末化以及电解质和锂的耗尽。为了实现高能量密度的锂硫电池，所有这些关键参数都需要仔细考虑。尽管之前有几篇报道讨论了实现高能量密度Li-S电池的关键设计参数(如硫载量和正极重量比)的重要性，但还没有对这些参数如何决定电池级能量密度进行全面的定量分析，特别是缺乏对电池各组件对全电池能量密度影响的综合分析。二、正文部分1、成果简介美国斯坦福大学崔屹教授团队，分析了锂硫电池运行过程中能量损失的潜在原因，并确定了两个关键参数(Rweight和Renergy)，分别代表全电池能量密度的质量级和能量级折衷，还提出了基于硫载量、硫质量比、电解质/硫比和正负极材料比等关键参数的能量密度计算公式。然后总结分析了目前锂硫电池的研究进展。最后，提出了今后设计实用型高性能锂硫电池的研究方向、目标和展望。该研究以题目为“Formulatingenergy

NASA尚未选择概念任务进行飞行；它们代表未来可能的任务，没有明确的任务要求。AFT和生命周期价值代表设计目标；b)

点击蓝字了解更多！一站式产业化预锂技术引领者天津中能锂业有限公司一、背景介绍液态电解质工程在现代锂离子电池中起着至关重要的作用。然而，现有的电解液在搭配高压和高密度的能量密度电极存在严重不足，面临着诸多问题。其中，电解液溶剂的氟化已被确定为提高循环性的有效方法，但很少有工作系统地研究碳酸酯溶剂的氟化程度对电池性能的影响。试想：是否氟化程度越高意味着电池性能越好？本文将就此问题展开一系列讨论......二、正文部分1、成果简介美国斯坦福大学鲍哲南教授和崔屹教授等人设计并合成了一系列氟化碳酸甲乙酯（EMC），对不同数量的F原子进行微调，分别生成单氟代碳酸甲乙酯（F1EMC），双氟代碳酸甲乙酯（F2EMC）和三氟代碳酸甲乙酯（F3EMC），将其与FEC作为共溶剂与不同的锂盐搭配，系统研究了几种锂离子软包电池的循环行为，包括石墨(Gr)/单晶LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2(SC-NMC811)、Gr-SiOx/LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2(NMC622)、高压Gr/LiNi0.5Mn1.5O4(LNMO)、Gr/层状富锂锰基氧化物(LLMO)和快速充电Gr/NMC622，以了解氟化程度对电池性能的影响。该研究以题目为“TuningFluorination

现正值疫情关键时期，如若届时疫情情况严重，将遵照防疫政策要求，安排会议延期。请及时添加会务组成员微信，加入微信群。具体安排，会务组将在会议群更新并通知！2021年是“十四五”规划的开局之年，也是习近平总书记提出“2030年前碳达峰”、“2060年前碳中和”行动的启动之年，作为CO₂排放量第一大国，我们的任务十分艰巨。据统计，交通运输行业的CO₂排放量约占全国总排放量的10%左右，且仍处于快速发展阶段，为了节能减排，汽车工业已经逐渐转入电动汽车时代，对CO₂排放会持续降低。电动船舶也已经引起大家的关注,会快速发展。飞机的碳排放虽然在交通运输中排行第三,

最新：【会议日程+268家参会单位公布】动力和储能电池产业创新论坛暨先进电池产学研对接峰会点击蓝字了解更多！一站式产业化预锂技术引领者天津中能锂业有限公司陈成猛中科院山西煤化所研究员，博导，课题组长，中科院炭材料重点实验室副主任个人简介获国家自然科学优秀青年基金资助。担任《中国化学快报》编委、《中国化学工程学报》和《颗粒学报》青年编委、IEC/TC113和SAC/TC279标准化专家；发表SCI论文181篇，他引8765次，h因子43；主持制订国际标准4项、国家标准2项，出版英文专著1部，授权发明专利38项。获山西省自然科学一等奖、中国产学研合作创新成果一等奖、中国化工学会技术发明二等奖、侯德榜化工科技青年奖、中国颗粒学会青年颗粒学奖等。入选《麻省理工科技评论》中国区“35岁以下科技创新35人”、

最新：【会议日程+268家参会单位公布】动力和储能电池产业创新论坛暨先进电池产学研对接峰会点击蓝字了解更多！一站式产业化预锂技术引领者天津中能锂业有限公司一、背景介绍得益于Zn的高理论容量、相对较低的氧化还原电位、高安全性和低成本，水系可充电锌电池有望成为下一代先进储能技术。然而，使用过量的锌金属负极导致水系锌电池的能量密度受到限制。无负极金属电池原则上可以提供更高的能量密度，但这要求它们具有较高的库仑效率（>99.7%），而水系电解质中锌负极与水之间严重的副反应使无负极电池很难实现长循环。二、正文部分01成果简介美国斯坦福大学崔屹教授联合沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学HusamN.Alshareef教授，制备了一种盐诱导共溶的混合电解质，它既能实现高度可逆的锌负极，又能对各种正极具有良好的稳定性和相容性。所制备的电解质也可以在很宽的温度范围（-20至50°C）下正常工作。结果表明，在碳酸亚丙酯存在下，三氟甲磺酸根阴离子参与了Zn2+的溶剂化鞘结构。独特的溶剂化结构导致阴离子还原，从而形成疏水的固体电解质界面。混合电解质中的疏水界面以及降低的水活度有效地防止了副反应，从而确保了锌负极的稳定运行，实现了高的库仑效率（1mA

最新：【会议日程+268家参会单位公布】动力和储能电池产业创新论坛暨先进电池产学研对接峰会点击蓝字了解更多！一站式产业化预锂技术引领者天津中能锂业有限公司麻省理工学院Asegun

最新：【会议日程+268家参会单位公布】动力和储能电池产业创新论坛暨先进电池产学研对接峰会点击蓝字了解更多！一站式产业化预锂技术引领者天津中能锂业有限公司第一作者：HuiPan通讯作者：何平教授、周豪慎教授通讯单位：南京大学DOI：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abn4372一、背景在全球气候变化的压力下，实现碳中和、可持续发展已成为全人类的共同目标。高比能量电池是减少碳排放、缓解环境压力的关键技术之一。硫具有储量丰富、成本低、无毒的优势，与金属锂配对组装的锂硫（Li-S）电池，理论比容量可达1672mAhg−1。为解决传统有机系中多硫化锂反应中间产物的穿梭效应及负极锂枝晶生长带来的安全隐患，近期，研究者将目光转向固态电池。然而，该体系中电解质与Li负极的不相容性阻碍了固态电池的发展和应用。二、研究亮点铝可自发地与Li发生合金化，基于此，来自南京大学何平教授和周豪慎教授提出将铝锂合金作为全固态Li-S电池（LSB）的无碳和无粘合剂负极。本文通过原位表征揭示了具有适度体积变化的Al的双相锂化反应。Li0.8Al合金负极与Li10GeP2S12（LGPS）电解质具有优异的相容性，Li0.8Al-LGPS-Li0.8Al电池在0.5mAcm−2下可稳定的运行超过2500小时。由Li0.8Al合金负极和熔融涂层S复合正极组成的全固态LSB在200多个循环中稳定运行，容量保持率为93.29%。此外，具有低负极比（1.125）的Li-S全电池可提供541Wh

最新：【会议日程+268家参会单位公布】动力和储能电池产业创新论坛暨先进电池产学研对接峰会点击蓝字了解更多！一站式产业化预锂技术引领者天津中能锂业有限公司一、背景介绍经过数十年的商业化，石墨基锂离子电池（LIB）的能量密度已达到极限，因此，开发更先进的电极材料和性能更好的系统已成为首要任务。锂金属电池（LMB）以其无与伦比的比容量（3860mAh

最新：【会议日程+268家参会单位公布】动力和储能电池产业创新论坛暨先进电池产学研对接峰会点击蓝字了解更多！一站式产业化预锂技术引领者天津中能锂业有限公司一、背景介绍锂金属负极具有高的理论比容量和低的还原电位，有望大幅提高电池能量密度。然而，基于液态电解质的锂金属电池具有严重的安全问题。为了获得400Whkg–1以上的能量密度和更高的安全性，人们开始发展以锂金属为负极的全固态电池(ASSLBs)。然而，锂在固体电解质/锂负极界面上的不均匀沉积会导致锂枝晶穿透固态电解质，引起电池短路。因此，需要对固体电解质/锂负极界面进行改性，以实现锂的均匀沉积。二、正文部分1、成果简介中南大学张治安教授团队，以SbF3为前驱体，采用喷涂法处理商用锂箔，构建了超薄的LiF/Li3Sb混合界面层。LiF的高锂离子电导率和和亲锂的Li3Sb有效地促进了Li的沉积，并提高了固体电解质/负极界面的稳定性。使用SbF3@Li作为负极组装的对称电池，能够在0.6mA

现正值疫情关键时期，如若届时疫情情况严重，将遵照防疫政策要求，安排会议延期。请及时添加会务组成员微信，加入微信群。具体安排，会务组将在会议群更新并通知！组织机构主办单位溧阳市人民政府江苏省溧阳高新技术产业开发区中科院物理研究所长三角物理研究中心北京清洁能源前沿研究中心天目湖先进储能技术研究院中国汽车动力电池产业创新联盟固态电池分会江苏省动力及储能电池产业创新联盟江苏储能行业协会承办单位溧阳深水科技咨询有限公司协办单位江苏时代、宁德时代、上汽时代、亿纬锂能、孚能科技、中航锂电、蜂巢能源、璞泰来、当升科技、贝特瑞、容百科技、吉利汽车、东风汽车、蔚来汽车、长安汽车、威马汽车、中科海钠、江苏卫蓝、天目先导、江苏蓝固等会议名誉主席执行主席报告总日程具体日程及报告安排支持单位参会名单参会单位持续更新中特色活动政产学研资对接论坛征集参会企业，学校，科研院所相关技术合作，产品采购等需求进行现场一对一对接。征集内容包括不仅限于：1）与政府对接产业落地需求；2）材料，电池，设备等采购；3）企业与学校、科研院所对接技术合作需求；4）科研成果转化；5）动力及储能电池行业投资，融资需求；如有对接需求，请联系主办方或者在报名二维码中填写。*会务组会对所有对接信息保密注册报名和住宿预定本次会议免费（不含餐饮和住宿），如申请参会请填写以下二维码。会务组将在4月20日前以短信方式告知是否能参加本次会议。会务组在天目湖涵田度假村酒店以优惠价格为本次会议联系了一定数量的房间，参会人员可享受会议优惠价，会议代表如有订房问题可扫描填写以下二维码，费用自理。请大家尽量在2021年5月1日前完成订房。会议联系人会议联系人会务组邮箱：ties-conference@aesit.com.cn联系电话：史女士：18115066088（参展）顾女士：18115797956（参会、住宿）欢迎关注我们，订阅更多最新消息

点击蓝字了解更多！一站式产业化预锂技术引领者天津中能锂业有限公司一、背景介绍当硫与锂负极配对时，所得到的锂硫（Li-S）电池具有2600Whkg-1的高理论能量密度。然而，可溶性多硫化锂（LiPS）中间体通过电解质向锂负极扩散会导致多硫化物穿梭效应，破坏准平衡态，导致容量快速衰减和循环寿命缩短。传统金属基催化剂的高重量占比牺牲了能量密度，催化剂有限的暴露表面难以构建足够的导体/催化剂/电解质三相反应界面，可溶性LiPS在电解液中大量积累。这将导致大量硫物质与电极失去紧密接触，从而阻碍电子/离子传输，并可能导致锂负极腐蚀。因此，调节硫还原反应（SRR），特别是占总容量75%以上的LiPS转化为Li2S，以快速降低电解液中的LiPS浓度受到研究关注。【图1】用于先进Li-S电池的G/CTRu插层膜设计。（a）提出的从Fe/N活化ORR到SRR的Ru/P化学的周期性扩充催化的概念。（b）CTRu分子示意图（右）和基于G/CTRu插层膜的Li-S电池模型（左）。（c，d）G/CTRu和G/CTRu-Li2S4构型的优化几何结构，其中CTRu分子接枝到G膜上以阻断和催化LiPS。（e）基于DFT计算的Li2S8、Li2S6、Li2S4、Li2S2和Li2S的G/CTRu和G结合能。二、正文部分1、成果简介锂硫（Li-S）电池商业化面临的关键挑战是缩短多硫化锂（LiPS）中间体的存在时间，同时加速固相转化反应。在此，来自温州大学的杨植团队在ACSnano发表的工作受启发于天然酶中Fe/N活性位点具有高效的氧还原反应特性（Fe/N→ORR），针对锂硫化学的特点，提出周期扩充催化的概念：利用位于元素周期表中Fe/N下一周期的Ru/P，构建仿生催化分子，协同催化锂硫电池中硫的还原反应（Ru/P→SRR）。作为概念的验证，设计了具有RuP2构型的仿生分子催化剂（环戊二烯基双（三苯基膦）氯化钌（II），CTRu），其可有效吸附LiPSs、优化Li+迁移路径，并大幅促进SRR。借助原位紫外、拉曼和红外光谱等实验手段以及理论计算，确定催化剂中空间位阻的消除及金属d带中心和非金属p带中心的强电子轨道耦合是周期扩充催化SRR的决定因素。最后，将该CTRu仿生催化分子用于Li-S电池中，制备得到多功能的插层膜（CNTs-S@G/CTRu）。在高硫负载量（6.5mg

点击蓝字了解更多！一站式产业化预锂技术引领者天津中能锂业有限公司一、背景介绍采用不易燃无机固体电解质(SE)的全固态锂离子电池(ASLB)有望克服传统锂离子电池安全性差和能量密度低等问题。尽管ASLB研究取得了巨大进展，但大规模制备ASLB的技术仍处于起步阶段。在大多数先前的研究中，全固态电池需要在数十兆帕的高外部压力下进行测试，这对于实际应用来说是不现实的。因此，需要研究可在低外部压力下运行的ASLB。【图1】低压（

的分支形貌。【图4】（a-e）在不同电流密度下，锂离子沉积形貌的演变；（f）沉积锂的均匀性指数定义示意图；（g）不同电流密度下的沉积均匀性，以及其与施加的电流密度与DLCD

点击蓝字了解更多！一站式产业化预锂技术引领者天津中能锂业有限公司一、背景介绍化石燃料的消耗导致资源枯竭和严重的环境污染，推动了对环境友好的替代能源的探索。电池被认为是颇有前途的储能系统，用于存储太阳能和风能等可持续能源。与镍镉和镍氢电池等其他储能技术相比，可充电锂离子电池(LIB)具有高比能和能量密度高，循环寿命长等优点。自1991年索尼公司将LIB商业化以来，它们已经获得了巨大的应用，如便携式电子产品、电动汽车、固定式储能系统等。迄今为止，石墨材料仍然是商业锂离子电池的主要负极候选材料，尽管已经进行了广泛的研究以寻找其他负极替代品，例如转化/合金材料。然而，插层型正极和石墨负极的商用锂离子电池正接近其基本极限，重量/体积比容量~370mA

一、背景介绍各种便携式电子设备和电动汽车的快速发展，要求在这些器件中出现高能量密度的能量存储和转换装置，可充电二次电池，特别是由高压正极材料组装而成的二次电池，由于其具有较高的能量密度而受到人们的广泛关注。一般来说，在大多数可充电二次电池中，溶剂化的金属离子往往在多次放电/充电过程中经历典型的脱溶剂过程。溶剂化金属离子的典型脱溶剂过程，通常发生在电极/电解质间相，分别对覆盖在正极和负极表面的固态电解质中间层/正极电解质中间层(SEIs/CEIs)的组成、形貌和离子电导率有重要影响。这一经典过程导致正极/电解质间和负极/电解质间存在各种长期的有害问题，从而严重影响了电极和电解质之间的相互匹配，最终影响二次电池的结构。溶剂化金属离子的脱溶剂过程导致了去溶剂化电解液溶剂的形成，它是电池系统中接触电极表面的三种溶剂分子之一，另外两种溶剂分子分别为自由溶剂和鞘状溶剂(包括弱配位溶剂和强配位溶剂)。值得注意的是，去溶剂化的溶剂是鞘状溶剂的最终状态(图1a)。由于大多数二次电池在各种电化学循环过程中都会经历去溶剂化过程，因此在电池系统中存在的三种溶剂中，脱溶剂分子所占比例最大。这些存在的溶剂分子给正极和负极带来各种持久而棘手的有害溶剂分解问题。在正极一侧，存在的溶剂分子很容易被氧化，特别是当可充电二次电池在高工作电压下工作时(例如，非水电解质:脱氢；水溶液：析氧反应(OER))，从而导致电解液电化学电压窗口有限。更严重的是正极材料，尤其是高压正极，通常含有高催化性能的过渡金属氧化物(如高Ni的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(NCM-811)；LiNi0.5Mn1.5O4(LNMO))会攻击溶剂分子，加速电解质在带电状态下的分解。这将导致不良的正极/电解质间相的形成，最终恶化电池的电化学性能。在负极侧，溶剂分子在低电压下容易脱氧，形成不利的固态电解质间相层(SEIs)，这将大大减少负极的库仑效率(CE)最终加速了负极的降解。总的来说，由于溶剂分子的存在，上述提到的用高压正极组装的电池往往会经历非常快的容量衰减，寿命相当有限，特别是在电池去溶剂化过程中产生的脱溶剂分子所导致的固有有害分解问题，消极地制约了用典型稀电解质组装的各种二次电池的发展。在过去的几十年里，二次充电电池电解质相关研究的主要趋势是在本体稀释电解质中加入多剂量的盐/功能添加剂/共溶剂，构建各种功能浓电解质/高浓电解质/局部浓电解质。实际上，制备浓缩电解质的本质是尽可能减少主体稀释电解质中的自由溶剂分子和弱协同的鞘状溶剂，如图1(右图)所示。添加盐后，制备的浓缩电解质具有更多的聚集电解质构型(相比添加各种盐前的典型稀释电解质)，其中大部分溶剂化的金属离子主要由强配位的鞘状溶剂组成。电解质构型由稀释电解质的非配位离子对(UCIP)主导态转变为浓缩电解质的配位离子对(CIP)主导态(图1b，左、中版块)，鞘溶剂减少，阳离子-溶剂和阳离子-阴离子相互作用增强(比稀释电解质强)。添加功能性添加剂或助溶剂在调节电解质配置方面具有相同的功能：通过增加添加剂的比例，间接降低阴离子溶剂鞘内溶剂分子的比例。然而，在制备高浓度电解质过程中，添加额外剂量的昂贵的盐、添加剂/共溶剂所带来的成本挑战，在一定程度上阻碍了它们的进一步利用。为有效消除溶剂分子相关分解所带来的长期有害问题，因此，深入了解溶剂化金属离子的脱溶剂过程和脱溶剂过程中形成的高能量溶剂分子，并积极利用这一传统且具有重要意义的过程。【图1】构建二次充电电池电极正面，脱电解液溶剂鞘的意义。(a)用典型稀电解质组装的各种二次充电电池系统固有的与溶剂有关的分解以及二次充电电池电解质中溶剂分子的分类。(b)非协调离子对(UCIP)和协调离子对(CIP)示意图(左图)。拉曼光谱用于分析电解质构造(UCIP和CIP模式)(中间图)。稀释电解质和浓缩电解质及其物理化学性质示意图(右图)。(c)在电极表面构造的电极正面，有助于电解质脱溶剂策略形成脱溶剂电解质。(d)二次充电电池，提高容量和延长循环寿命得益于电极正面的构造。理论上，将溶剂化金属离子的脱溶剂过程从负极(特别是锂、钠、钾等高度反应性的负极)和正极(主要是高度催化的过渡金属氧化物)中去除，可以有效地抑制甚至消除之前讨论过的那些臭名昭著的问题。事实上，在溶剂化的金属离子中消耗溶剂很像工业领域中经常采用的传统筛分过程:即通过使用比原始物质更小通道尺寸的筛分来挤出不需要的/不需要的材料/部分。因此，理想的筛分对象可用于各种特定的领域。然而，与大多数传统的筛分程序不同，传统的筛分程序用于分离分子或纳米级不同大小的物体。考虑到大多数溶剂化的金属离子的亚纳米级尺寸，从溶剂化的金属离子中筛分额外的溶剂分子需要具有亚纳米级筛分能力的筛子。因此，寻找具有亚纳米级通道/窗口的材料是首要的先决条件。此外，为了永久防止去溶剂化溶剂与前去溶剂化金属离子在电极表面的溶解，理想的筛子应直接和紧密地构建在正极和负极表面。即溶剂化金属离子在亚纳米级筛表面的溶解过程是提前发生的，可认为亚纳米级筛是电极的正面。理想的亚纳米级筛的另一个重要要求是，它们应该是电绝缘和化学/电化学稳定的。否则，脱溶剂的溶剂分子会沉积在亚纳米级筛上，从而导致亚纳米级筛失效。作者首次发现具有固有亚纳米尺度孔隙结构的电绝缘多孔主体材料(如金属有机框架材料(MOFs)、沸石)可以作为独特的电极正面结构，以消除可充电二次电池系统中的各种溶剂分解问题。在不使用任何额外剂量的盐/功能添加剂/共溶剂的情况下，在过去的几十年里，这些盐/功能添加剂/共溶剂经常被用于构建各种功能浓缩/高度浓缩/局部浓缩电解质，该课组通过使用具有有序孔结构(如金属有机骨架、分子筛)的特殊电极正面结构，积极利用电池中溶剂化金属离子(主要是锂离子和锌离子)的去溶剂化过程。由于电极的正面是构造在各种电极的表面上的，所以典型的溶剂化金属离子(阳离子)的脱溶过程本应发生在电极表面，但最终却提前发生在电极的正面表面。前表面狭窄的孔通道可以有效地促进溶剂化金属离子去除或脱落部分鞘溶剂，从而产生去溶剂化电解质(部分脱溶剂甚至完全脱溶剂电解质)，这些电解质具有更多的聚集电解质构型(主要组成强配位的鞘溶剂和维持CIP主导的电解质模式)，如图1c所示。尽管电解质结构发生了很大的变化，理想的电解质/电极间相(SEIs/CEIs)和结构更加稳定的电极(正极和负极)也可以通过使用这些电极的正面来实现(图1d)。作者还发现，除溶剂化过程的调控或积极利用(不仅在水电解质中，也在非水电解质中)与溶剂化阳离子的大小和电极正面结构(MOFs，沸石)的孔窗/通道大小密切相关。具体来说，为了实现在溶剂化金属离子中去溶剂化额外溶剂分子的目标，合适的电极正面应该具有比溶剂化金属离子的窗口或通道更小/更窄的窗口或通道，如图1c所示。如果电极正面的孔道大于目标溶剂化金属离子，则溶剂化金属离子可以自由地通过电极正面，而无法事先去溶剂处理。在这种情况下，认为这种电极正面对最终提出的目标是无效的。通过使用这些特制的电极正面，作者在锂金属电池和水系锌金属电池中都获得了显著的提高电化学性能。二、正文部分1、成果简介日本国家先进科技研究院(AIST)周豪慎教授简要介绍了通过构建不同的电极正面结构来调整阳离子(溶剂化金属离子：如锂离子、锌离子)的溶剂化鞘的研究进展。首先论证了引入电极正面结构的重要性机理，以及如何利用电极正面结构促进溶剂化阳离子的脱溶剂过程。然后，仔细筛选和选择了几种多孔材料和电解质来实施去溶剂化过程，并产生用于二次充电电池的去溶剂化电解质(部分脱溶剂化和完全脱溶剂化电解质)。最后，作者将详细讨论几种剩余的可能性，以及通过构建电极正面结构来取出阳离子溶剂化鞘发展所面临的挑战。该综述将推动这一新兴但有希望的领域的未来进展。该研究以题目为“Tailoringthe

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一、背景介绍便携式电子设备和汽车需要高能量密度的锂离子电池。一种实用可行的方法是将过渡金属氧化物正极的截止电压从4.3V提高到4.6或4.7V，可使放电容量和能量密度提高15~35%。然而，在这些过渡金属氧化物中，更多的Li插入/脱出也增加了体积变化，导致过渡金属氧化物和正极-电解质界面(CEI)的开裂。因此，电解液会渗透到破裂的过渡金属氧化物中，并与之发生反应。过渡金属氧化物与电解质的连续副反应引起了快速的容量衰减。最近的研究结果表明，如果电解液被高强度的CEI层堵塞，过渡金属氧化物正极中由体积变化引起的裂纹可以被抑制或可逆恢复，这将显著提高正极的循环寿命，即使在高截止电压下。挑战在于如何形成一个稳定的CEI，以适应大容量的变化。在已知的CEI中，富有机质的CEI与正极表面结合，不能承受正极大的体积变化，导致在锂化/去锂化过程中发生断裂，正极与电解液之间发生持续的副反应。此外，富有机质的CEI在高电压下容易氧化，这进一步加速了容量的衰减。而富无机CEI，尤其是富LIF的CEI，与过渡金属氧化物正极的键合较弱，在正极体积变化过程中承受的应变/应力较小，从而保持了保护作用。此外，由于极低的电子导电性，富含LIF的界面相也非常薄，并且具有广阔的电化学稳定性窗口，使其对正极和负极都具有良好的钝化能力。然而，在过渡金属氧化物上形成富含LIF的CEI也是非常具有挑战性的。在商用碳酸盐电解液中，正极上的CEI主要是由溶剂的氧化或催化分解形成的，CEI主要由有机组分组成。在氟取代度高的碳酸盐/醚类/砜类/环磷酸盐类溶剂中，CEI形成稳定的聚合物或少量的LiF。虽然在高浓度/局部高浓度或离子液体电解质中可以提高CEI中LiF和无机片段的浓度，但这仍然具有挑战性。因为这需要高的反应能或者较高电位下才能通过这些阴离子(如FSI-和PF6-)氧化直接脱氟。虽然PF6-水解可以产生LiF，但它伴随着腐蚀性HF的产生，因此CEI不致密、电阻性差。一些具有高HOMO(最高占据分子轨道)的特殊盐，如LiDFOB，可以优先被氧化(~4.2V

g-1)和工作电位最低(-3.04V/标准氢电极)，具有较高的能量密度，被认为是最有前途的可充电锂电池之一。为了充分发挥高能量密度的优势，非常需要集成超薄锂金属负极（例如

Tm）的P-3m1空间群。这可以用一种连接两相的有序-无序相变来解释，相变温度接近RT。>>>二、正文部分1、成果简介加拿大西安大略大学孙学良院士针对上述要点，通过制备一系列Li-M(III)-Cl

一、背景介绍由于锂(Li)金属具有较高的理论重量容量(3860Ahkg-1)，因此锂金属电池能够实现较高的重量能量密度(GED)。因此，大多数LMBs的研究都采用了显著过量的Li来实现较长的循环寿命，忽略了其对体积能量密度(VED)的负面影响，因为VED对负极/正极(A/C)比值要比GED更敏感。由于Li的密度低(0.534g

一、背景介绍锂-硫(Li-S)电池是下一代电化学器件中最有前途的候选者之一，因为它具有较高的理论比容量(1672mAhg-1)和地球拥有丰富的硫元素。目前，Li-S电池技术的实际应用受限于硫的利用率低和严重的穿梭效应，这是由于硫物质(S8/Li2S2/Li2S)的低电导率和中间多硫化物(Li2Sx,3≤x≤8)在正极循环过程的溶解所致。此外，这些原因导致发展高且实际可用的硫载量受到限制。为了提高硫正极的电化学稳定性和有效克服穿梭现象，人们付出了巨大的努力。一种有效的方法是使用功能性隔膜来提高硫的利用效率，改善氧化还原动力学，并物理屏蔽Li2Sx向负极扩散。虽然研究主要集中在碳和聚合物改性的功能性隔膜。最近金属氧化物作为导电和极性功能改性剂受到关注，因为它们在以下方面具有独特的优势：1)化学屏蔽多硫化物的扩散，以及2)重新激活含硫非活性沉积物。因此，重要的是要合理化原子尺度的化学结构改进如何导致上述优异功能（1和2），并最终提高电池存储容量。这是一个涉及原子、微观结构和整体电池性能的多尺度问题，需要进行连续的多尺度分析。在电池的充放电过程中，多硫化物的化学屏蔽和硫沉积物的再活化发生在微观尺度上，而隔膜的化学改性发生在原子尺度上。缺乏无损探测方法来验证这些功能是理解结构-功能-性能关系的瓶颈。目前，化学屏蔽效应的研究仅限于非原位UV-Vis观察应用隔膜时多硫化物溶液的颜色变化以及U型多硫化物扩散实验模拟多硫化锂通过隔膜的扩散。组装好的电池内部隔膜行为仍然是一个未打开的黑匣子。在这里，作者将X射线计算机断层扫描(CT)

一、背景介绍随着对下一代高端电子设备的需求和电动汽车的普及，锂离子电池（LIB）的技术创新遇到了瓶颈问题。考虑到锂离子电池中所有部件的成本和重量比均超过40%时，正极材料起关键作用。目前正极材料的商业化和研究主要集中在层状结构的金属锂氧化物(LiNixCoyMnzO2,x+y+z=1,

一、背景介绍由于气候变化危机和能源短缺，高效储能已成为人类追求的理想目标。在储能系统中，尤其是在移动应用中，对“效率”要求最高的方面可能是能量密度，它描述了在特定体积/重量下储存的能量。与碱金属结合的固态电池（SSB）由于其体积/重量能量密度高于传统锂电池，作为一种能够满足时代需求的新型储能系统而备受关注。然而，界面问题阻碍了

一、背景介绍锂离子电池(LIBs)是目前最流行的二次化学电池，是一种能量密度高、功率密度可调的可持续储能系统，既可作各种电子设备的稳定电源单元，也可作电网能量调节的储能装置。它们都是典型的由离子插层动力学控制的电化学系统，如图1b所示。电池动力学包括质量传输、电荷转移、离子-电子耦合反应、电解液渗透、离子溶剂化和界面演化。因此，深入全面地了解电池在使用寿命内的电化学动力学过程，对于不断提高电池的能量密度、循环寿命、倍率容量和安全性等至关重要。一般来说，LIBs是封闭的复杂系统，包括晶格内部的离子迁移、电极中的电子电导率、界面中的离子扩散和脱溶剂化、电解槽中的电解质液渗透等多个步骤，如图1c所示。这些步骤限制了电池在不同空间尺度和时间尺度下的反应动态过程，从而极大地影响电池从材料活性、利用率、充放电倍率、能量效率到循环寿命等性能。例如，在纳秒级的动力学反应中，电子导电性占主导地位，而Li+扩散则需要相当长的传输时间(毫秒或秒级)。此外，晶格内部离子迁移通常发生在原子尺度上，而离子扩散和电解质浸渍通常发生在电极尺度上。近年来，电动汽车行业对实现巨大经济潜力的快充能力的迫切需求，要求我们理清动态过程的关键影响因素，为筛选新材料和优化电池性能提供重要指导。然而，在不同的电池结构(电极材料、界面、电解质)下，电池的整体充放电性能受到不同尺度动态特性的影响。最好是直接研究这些动态步骤发生在哪里以及如何发生的。因此，跟踪和捕捉电池内部结构中不同尺度的动态信息是一个重要研究方向。传统的电化学测试方法难以识别和捕捉电池“黑箱”中不同动态过程的精确和个别细节，只能在平均和整体尺度上探测多因素的净结果。近年来，随着不同类型的先进可视化技术的发展，为我们打开电池“黑箱”并将其转换为“透明”电池提供了更强大的工具(图1a)。通过耦合时间和空间分辨率来实时跟踪和监测内部动态过程，可以提供前所未有的动力学见解。由于这些从原子尺度到设备尺度的多重内部动态，它需要先进的设备和可视化技术，包括化学和空间信息、维数、时间分辨率、能量分辨率和直接性(图1d)。

cm-2下进行10次。从横截面扫描电子显微镜(SEM)图像可以看出，LLZO-CBA的表面保持清洁，而在原始LLZO上观察到超过200nm厚的非晶SLEI层（图2C

cm-1的超高块体离子电导率；3.框架中的顶点共享提供了高度扭曲的锂环境，并允许锂离子以较低的能量势垒通过渗透通道，从而解释了锂在多种已知和预测的氧化物超离子导体中快速扩散的原因。3、图文导读

Hersam教授，介绍了一种可刮涂的六方氮化硼离子凝胶电解质，该电解质表现出高的室温离子电导率(>1mS

一、背景介绍锂离子电池（LIB）是一种尖端的电能存储技术，它改变了全球范围广泛的便携式电子产品市场，现在正在通过电学化改变汽车和电网规模的行业。为了克服空间限制并在电动汽车（EV）中实现一次充电超过500公里的可接受行驶里程，当前LIB的重量功率密度（Wkg–1）和体积功率密度（WL–1）都必须提高。目前一些配备商用LIB的电动汽车可以分别提供约251、159和123Whkg–1的重量能量密度（GV）（图1）。人们对在LIB中使用固态（陶瓷）电解质而不是有机电解质来大幅改进电动汽车寄予厚望。大多数陶瓷电解质被认为具有很强的商业化潜力，因为它们在室温（RT）下具有高离子电导率（σi高达1–10mS

pm)的离子半径一致。在这些LiMn1.5Ni0.5O4晶胞中引入APB缺陷略微扰乱了这种分布，如图6a、b所示。相反，部分有序模式使得键长分布变宽，但仍然可以明显区分出Mn-O和Ni-O部分（图

一、背景介绍锂硫（Li-S）电池在下一代储能应用中具有极大的竞争力。然而，可溶性多硫化物会导致严重的穿梭效应。其中，固-固和准固态转换是解决问题的有效方法，但对其机理的理解仍然不完整，特别是与电极结构演变密切相关的应力演变，由于缺乏适当的表征方法而很少被探索。二、正文部分1、成果简介华中科技大学黄云辉教授，李真教授和孙琪真教授等人通过光纤传感器（FBG）原位监测了三种不同转换机理Li-S电池中正极应力的演变过程。具体来说，将光纤传感器嵌入硫基正极中，系统地监测了硫基正极在三种不同机制下内部的化学-机械应力演化，所得到的信号变化与电极的结构演化和体积变化一致。通过对比不同电化学条件下硫正极的应力变化，发现在固-固转换机制下，硫正极在充放电过程中的应力变化最大。此外，本文还实验研究了电流密度对电极内应力变化的影响，此研究结果为理解Li-S电池的作用机制提供了新的见解，从化学-力学的角度为Li-S电池的设计提供了参考。该研究以题目为“Direct

细分领域投资机会11.2区域性投资机会11.3产业链投资机会第十二章

会议背景2015年09月26日，习近平总书记在联合国发展峰会宣布：中国倡议构建全球能源互联网，推动以清洁和绿色方式满足全球电力需求。2020年9月，习近平总书记在第七十五届联合国大会一般性辩论会上郑重提出：中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。大力发展电动汽车，太阳能和风能，大规模储能，智能电网等技术，在更宽广的领域推动电动化、智能化、无人化、网联化等核心技术，是建立绿色、高效、清洁、低碳的能源体系、优化能源结构、保障能源安全、确保国家双碳目标实现的重要举措。2017年，中国工程院院士陈立泉提出了“电动中国”的构想。2019年3月29日，陈立泉院士在江苏溧阳做了《电动中国圆梦行，杖朝之年感君恩》的主题报告，之后在2020年2月28日的《中国经济大讲堂》做了《锂电池如何驱动“电动中国》的报告，在2021年的电动汽车百人会，陈老师进一步提出了“固态电池大干快上，引领电动中国”的倡议。在“电动中国”的大目标的指引下，溧阳十四五计划中设立了“培育产业集群”的目标，推动以”电动溧阳“为引领的新能源全产业链建设。2021年4月9日，在江苏溧阳举行了第一届电动中国发展战略研讨会。为了进一步推动“电动中国”理念的实施，动力和储能电池产业创新论坛暨先进电池产学研对接峰会将于5月13-14日在江苏溧阳召开。论坛围绕当下全球动力和储能电池产业的高速高质量发展，聚集有见解、有思想、有经验、有抱负、有胆识、有担当的同行，在高速发展的动力电池和储能电池产业态势下，探讨如何通过新材料、新体系、新设计、新工艺、新装备、新方法、新系统、新标准、新应用的战略布局、研发布局、专利布局、资源布局，催生更多专精特新的独角兽和龙头企业，形成更高效率的生产关系，降低生产、服役、回收全过程的碳排放和能耗，实现可持续绿色发展、国产化替代、工业4.0级智能制造，从而提升“电动中国”相关产业的核心竞争力。一组织机构主办单位溧阳市人民政府江苏省溧阳高新技术产业开发区中科院物理研究所长三角物理研究中心北京清洁能源前沿研究中心天目湖先进储能技术研究院中国汽车动力电池产业创新联盟固态电池分会江苏省动力及储能电池产业创新联盟江苏储能行业协会承办单位溧阳深水科技咨询有限公司协办单位江苏时代、宁德时代、上汽时代、亿纬锂能、孚能科技、中航锂电、蜂巢能源、璞泰来、当升科技、贝特瑞、容百科技、吉利汽车、东风汽车、蔚来汽车、长安汽车、威马汽车、中科海钠、江苏卫蓝、天目先导、江苏蓝固等会议名誉主席按名字拼音首字母排序执行主席二论坛亮点先进电池一线专家领衔主题演讲，把握发展态势、解析核心技术、分析关键挑战、探讨战略布局先进电池产业上下游优秀企业、行业协会、政府部门、研究机构、高等院校、投资机构等各界代表共同参会，夯实基础，勇于创新，深度分析，共同描绘未来产业链和创新链邀请相关主管部门，对发展趋势、政策进行权威解读、共享精准数据，共创、共担、共享、共赢初创团队推陈出新，向龙头企业、战略投资机构推介新技术、新产品、新服务，加速新技术发展组织龙头企业人才专场招聘活动，招贤纳士，推动企业发展主流媒体聚焦，线上线下融合，全行业分享，加速先进电池技术落地，推动行业进步三报告嘉宾及报告方向四会议时间、地点及初步日程时间：2022年5月13日-14日（周五-周六）会议地点：天目湖涵田度假村酒店五注册报名和住宿预定本次会议免费，如申请参会请填写以下二维码。会务组将在4月20日前以短信方式告知是否能参加本次会议。会务组在天目湖涵田度假村酒店以优惠价格为本次会议联系了一定数量的房间，参会人员可享受会议优惠价，会议代表如有订房问题可扫描填写以上二维码，费用自理。请大家尽量在2021年5月1日前完成订房。六特色活动政产学研资对接论坛征集参会企业，学校，科研院所相关技术合作，产品采购等需求进行现场一对一对接。征集内容包括不仅限于：与政府对接产业落地需求材料，电池，设备等采购企业与学校、科研院所对接技术合作需求科研成果转化动力及储能电池行业投资，融资需求如有对接需求，请联系主办方或者在上方报名二维码中填写。*会务组会对所有对接信息保密七支持单位八会议联系人会务组邮箱：ties-conference@aesit.com.cn联系电话：史女士：18115066088（会议赞助）陈先生：18114339925（会议赞助）顾女士：18115797956（参会、交通、住宿）精彩推荐最新Nature子刊：这款新型双功能铝基添加剂极具创意！最新Nature子刊：大佬王春生又开新方向聚焦这一超低成本电池该团队NE之后再发顶刊聚焦可耐极寒电池！中石油&中科大AM：三维断层扫描重构球差电镜...如何在SEI界面上定制薄而致密的碳酸锂？既然锂电不可逆容量损失不可避免，那浙大范修林万字长文...欢迎关注我们，订阅更多最新消息

背景介绍锂离子电池在为人们的日常生活服务方面取得了令人印象深刻的成功，因此需求量很大。与此同时，退役LIBs的回收利用也因其对LIBs可持续发展的重要意义而引起了广泛研究的热情。在废旧LIBs中，LiFePO4(LFP)因其稳定性好、价格优惠而在电动汽车和电网中得到广泛应用，是其中的主力军。然而，考虑到LFP生产成本低以及铁和磷的丰富矿藏，传统的冶金工艺回收LFP能耗高、步骤繁琐，因而在经济上是不划算的。成果简介来自中国科学院化学研究所的孟庆海、郭玉国和万立骏院士团队提出了一种绿色回收方法，即通过预锂化隔膜的原位电化学反应再生降解的LFP电极。与现有的LFP电池回收策略相比，该方法在不破坏原有结构的情况下充分利用了降解的负极废料，通过预锂化技术大大降低了负极再制造的成本。相关工作以题为“InSitu

一、

>>>一、背景介绍在催化剂和电池电极等应用领域中，使用可逆的晶格氧氧化还原能够使得过渡金属(TM)氧化物材料具有优越的电化学活性，如富锂层状氧化物(Li1+xTM1–xO2)。TM阳离子和氧阴离子的氧化还原活性使这些富锂材料的能量和功率密度优于传统层状氧化物(LiTMO2)。富含A的层状材料（A代表Li、Na、Mg、空位）中，氧周围缺乏TM，这种环境对于电化学活化晶格氧起着关键作用。然而，在动态插层过程中，这种氧的局部结构并不是总保持不变。此外，在最近对氧氧化还原的理论研究中，有人提出，氧通过TM-O耦合或O-O配对来稳定氧上的局部空穴。在这种情况下，通过与相邻TM或氧离子的π或σ相互作用，氧的局部配位将发生显着变化。这一系列发现表明，氧氧化还原的初始配位状态并非始终保持不变，其可逆性很容易受到损害。尽管研究人员进行了许多尝试来解释氧氧化还原的基本性质，但对于氧化还原反应的结构稳定性/转变动力学与可逆性/动力学之间的相互作用尚未有明确的解释。>>>二、正文部分1、成果简介韩国首尔国立大学Kisuk

mA/cm2。此外，其他几个问题也限制了锂离子电池在固态电池中的广泛应用。这些问题包括：负极与LLZO之间的界面电阻在室温下仍高达数百欧姆，这严重限制了ASSB的功率密度。据报道，LLZO

>>>一、背景介绍固态锂电池，其中液态电解质被锂离子传导陶瓷取代，提供了更高的安全性，如果石墨负极被锂金属取代，则比液态电解质电池具有更高的能量密度。然而，液-固界面被固-固界面替代则面临重大的挑战。虽然锂负极受到了很多关注，但插层正极也面临着同样巨大的挑战。在固态电池中，正极是一种复合材料，包括正极活性材料（CAM）、固态电解质（SE）和碳的颗粒。为了最大限度地提高能量密度，每单位电极面积需要高负载的CAM。然而，即使在液态电解质电池中，正极也必须牺牲一定程度的负载以提供液态电解质涌入的孔隙度，以确保Li+充分地传到和传出CAM以提供足够的充电/放电倍率。类似地，通常将碳添加到电极中以确保集流体和CAM颗粒之间的良好电子传输。复合材料的全固态特性使得正极的实现比液态电池更难。在后者中，液态电解质很容易润湿CAM颗粒表面并保持紧密接触，即使当活性颗粒在循环中膨胀和收缩时也是如此。相比之下，在固态电池中，无论是在SE和CAM的粒子之间还是在SE粒子本身之间，保持粒子间的接触都更加困难。已经进行了许多研究来探索固态正极。Minnmann等人最近的工作考虑了离子和电子传输数对复合正极行为的影响。Shi等人的工作探讨了SE和CAM之间的相对粒径。Han等人比较了基于单晶或多晶CAM与基于硫化物或卤化物的SE的电池性能。这些工作共同展示了固态正极的复杂性。许多关于固态电池（SSB）的研究使用高电堆压力，在某些情况下超过250MPa，并且通常使用相对较低的电流密度。通过这样做，可以避免固态正极的许多问题，但这样的高压可能难以实现或实现成本高昂。>>>二、正文部分1、成果简介与目前的锂离子电池相比，固态锂金属电池有可能提供更高的安全性和更高的能量密度。许多研究使用高堆压和低电流密度来避开复杂固态正极的许多问题，但牺牲了与实际应用的相关性。在这里，来自牛津大学的PeterG.Bruce团队在Joule发表的工作考虑了在相对低压和高倍率下影响固态正极性能的因素。研究表明，从正极获得的容量主要取决于通过复合材料内的固态电解质的离子传输。由于活性材料的体积变化，容量在循环时会衰减。这项工作强调了寻找高导电固态电解质以在高倍率和低堆压下提供高容量的重要性。展示了复合正极成分LiNi0.83Mn0.06Co0.11O2、Li3InCl6和碳纳米纤维的影响，在2MPa堆压力下工作，发现整体复合正极容量主要取决于固态电解质的电导率。更高的电导率降低了从活性材料获得高容量所需的固态电解质的质量（高容量），从而实现更高的活性材料负载和更高的总容量。在2.6和4.2V而不是4.4V之间循环将LiNi0.83Mn0.06Co0.11O2体积变化从6%降低到2.5%，在50次循环后实现94%而不是65%的容量保持率，容量仅减少14%。2、研究亮点（1）正极容量受限于固态电解质的电导率（2）由于活性材料的体积变化，容量在循环中衰减（3）正极容量在较低压力下衰减得更明显（4）提出了在高倍率和低压下实现和保持高容量的解决方案。3、图文导读在这里，考虑了影响实现高容量固态正极和维持高容量的因素，同时在1至2MPa的相对较低压力和1mAcm-2的电流密度下工作。虽然在某些应用中可能需要较低的压力。硫代磷酸盐基电解质是全SSB的重点关注点，因为它们结合了良好的导电性和比氧化物更柔顺的机械性能的优点。然而，这种电解质对典型CAM的氧化电位不稳定，需要对CAM颗粒进行包覆，这进一步使理解影响固态正极性能的基本因素变得复杂，特别是因为在这里希望研究循环中的容量保持率。因此，使用了基于氯化物的SE，主要是Li3InCl6，这是一种非常简单的方法。已被证明能够在典型CAM的电位下工作，例如本研究中使用的插层正极材料LiNi0.83Mn0.06Co0.11O2（NMC），并且添加碳不会导致SE分解。从复合正极获得的容量主要取决于通过复合材料内的SE的离子传输，即SE电导率。更高导电性的SE允许更高程度的CAM负载（正极中需要更少的SE来维持离子传输），同时仍保持活性材料的高容量，从而产生高的整体复合正极容量。使用Li3InCl6作为SE，在2.6和4.4V、2MPa堆压、1mA

一、背景介绍尽管受到COVID-19的影响，但新能源汽车的推广在全球大多数国家仍在继续进行。越来越多的国家制定了新能源推广政策，如美国的锂电池国家蓝图、欧盟对新能源汽车的慷慨补贴以及中国的二氧化碳排放峰值政策等。尽管锂离子电池已经研究了三十多年，固态电池已被报道在某些方面具有优势。特别是受益于纳米技术的不断进步，具有~3860.0mAh/g的高理论容量和-3.040V的低氧化还原电位（相对于标准氢电极，SHE）的锂金属负极引起了极大的关注。然而，锂金属负极在实际应用中仍面临诸多挑战，如锂沉积不均匀、固态电解质界面（SEI）不稳定以及循环过程中的体积变化。为了克服这些障碍，已经开发了各种策略，例如引入3D基底材料、构建人工固态电极界面、设计固态电解质等。在上述策略中，具有3D自支撑骨架和高电子电导率的基底材料在抑制锂金属负极枝晶生长方面表现出广阔的前景，这是由于在降低局部电流密度的同时具有较大的体积膨胀空间。迄今为止，已经报道了各种3D自支撑材料，可分为金属基（泡沫铜、泡沫镍等）和碳基（碳纳米管、石墨烯、还原氧化石墨烯、碳布、多孔碳等）。对于金属基3D基底，高重量和大体积限制了电池的体积能量密度和质量能量密度，柔韧性低和机械性能差阻碍了在锂金属负极中的实际应用。与金属基底相比，碳基基底可以弥补这些缺陷，并具有广泛的可用性、低成本、更高的导电性、更好的热稳定性、机械性能和更低的质量密度等优点。迄今为止，一系列碳基基底已应用于锂金属负极，如层状rGO、碳泡沫、商业碳布、纳米多孔石墨烯/石墨烯泡沫、碳纳米管（CNT）阵列等。显然，除了rGO表现出亲锂性外，其他碳基底料都必须经过改性才能获得亲锂性，这会耗费更多的时间和成本。因此，rGO和商业碳布更适合实用的锂金属电池，已实现规模化生产，且易于实现亲锂性。在成本方面，已经商业化已久的碳布（简称CC）显示出更广阔的实用前景。此外，巨大的柔韧性、优异的机械性能、良好的导电性和化学稳定性都使CC成为锂金属负极的理想基底。因此，商业碳布是构建用于锂金属电池和其他类似碱金属电池的复合锂金属负极的有前景的基底。然而，仍然缺乏对CC基金属锂电池进展的全面综述。二、正文部分1、成果简介锂金属负极因其高比能量密度和低电极电位被认为是下一代电池的关键部分。然而，锂枝晶成为阻碍实际应用的瓶颈。研究人员已经开发了各种解决方案来缓解上述问题，其中引入具有高电导率的碳基基底已被广泛报道为调节锂沉积的有效策略。同时，具有3D结构、柔韧性好、导电性好、价格便宜等优点的商用碳纤维布正成为实用锂金属电池的理想选择。然而，对于先进锂金属电池的碳布基底的亲锂性改性仍然缺乏深入的理解。因此，来自哈尔滨工业大学的慈立杰团队在EnergyStorageMater.上发表的综述总结了基于CC的锂金属电池的进展。在这篇综述中，根据碳布作为锂金属负极的基底时的不同改性策略机制提出了三个方面的介绍。第一部分，利用SEI直接将碳布作为锂金属负极及Li的机理当碳布作为锂金属负极的基底时，基于不同的改性策略机制提出了三个方面。第一部分，利用SEI直接将碳布作为锂金属负极及碳布作为负极基底时发生的LixC反应的机理。在第二部分中，描述了使用杂原子掺杂和官能团引入的碳布表面改性策略以及表面纳米级裂缝的构建，并总结了它们的共同特征。在第三部分中，使用亲锂非反应性材料（CNT、杂原子掺杂石墨烯等）和亲锂反应性材料（Zn、ZnO、CuO、CoO、TiO2）的锂金属负极改性策略等）修饰碳布以构建表面纳米结构的方法分为两个部分，并通过相同类型的工作阐明了内在机制。得出结论，使用杂原子掺杂和纳米结构构建可以显著提高碳布的亲锂性，并有助于提高其对称电池的长循环寿命和循环后容量保持率。2、综述亮点总结了碳布基复合锂金属负极的最新进展，重点介绍了碳布的表面改性和纳米结构的设计以及相应的机制。综述的结构如图1所示。基于碳布基锂金属负极的电化学性能和时间线，首先总结和分析了直接应用碳纤维布的工作（第3.1章）。之后，总结了表面缺陷工程策略，如杂原子掺杂、官能团处理甚至纳米裂缝（第3.2章）。随后，继续讨论表面负载策略。具体来说，根据表面活性物质的亲锂性质，将它们分为两部分，亲锂物质（非反应性，第3.3章）和反应性物质（第3.4章）。最后，总结了碳布基锂金属电池的关键问题，并提出了最具潜力的改性策略，为更好的储能系统铺平了道路。【图1】用于LMB的碳布改性策略示意图3、图文导读碳布在锂金属电池中的应用3.1直接用于锂金属负极的碳布作为一种新材料，商用碳纤维布已广泛应用于储能领域，其中一类研究是制备锂复合金属直接负极，无需任何CC后处理。Zhou等人报道了一种简便的一步法，直接将一堆CC压在Li箔的顶部以制备Li@CC复合负极（图2A）。Li@CC中的碳布充当金属锂负极和电解质之间的界面层。得益于碳布的高导电性、扩大的表面积和相互连接的交联多孔结构，Li@CC对称电池表现出高度降低的极化（150mV）和出色的电化学稳定性（在5.0mA/cm2下>200次循环），如图2B。基于Li@CC复合负极和Li4Ti5O12正极的全电池表现出700次循环的长循环性能和80%以上的容量保持率（图2C）。【图2】（A）裸锂电极的降解示意图（上）和Li@CC电极改善循环性能的机理（下）（B）裸Li对称电池（红色）和Li@CC对称电池（蓝色）在3.0mA/cm2和5.0mA/cm2的不同电流密度下的电压曲线。（C）Li-LTO电池（红色）和Li@CC-LTO电池（蓝色）的循环性能。（D）碳纤维锂化过程的示意图。（E）放电至3和5.0mAh/cm2的CC/Li团簇复合负极的TOF-SEM、LiTOF-SIMS和FTOF-SIMS。（F）以0.60mA/cm2循环的电池的容量保持率和CE。（G）LCC电极的制造过程示意图。（H）裸锂箔和LCC电极的锂沉积/剥离行为示意图。（I）对称电池中裸Li和LCC电极在3.0mA/cm2容量为1.0mAh/cm2和5.0mA/cm2容量为1.0mAh/cm2时的恒电流充电/放电电压曲线。（J）使用Li或LCC负极的LiFePO4电池在0.5C下的循环性能。尽管上述工作报道了碳纤维布作为锂金属负极界面的可能性，但锂枝晶在碳纤维布上的生长机制尚不清楚。因此，Tian等人通过组装碳布-锂箔半电池，在过锂化CC中发现了两种锂金属形式，即锂和锂簇的亚稳态，并阐明了沉积/剥离过程中锂金属沉积的机理过程（图2D）。他们证明了碳布等碳材料的可控过锂化可以在不影响循环性能的情况下极大地提高复合锂金属负极的比容量。他们还通过飞行时间（TOF）-二次离子质谱（SIMS）-SEM分析研究了锂簇和锂枝晶中锂元素的分布和性质（图2E）。结果表明，Li簇具有高活性的亚稳态结构，在CC过锂化时可在LiC6相和Li枝晶之间形成。因此，通过离子束和电化学势等，锂簇可以很容易地转化为锂离子。而且，Li+之间的Li簇的高度转变在前几个循环后，Li可以将CE提高到94.5%±1.0%，在接下来的循环中可以将CE提高到99.9%（图2F）。此外，一种特殊类型的商业碳布甚至可以直接吸收熔融的锂，而无需任何额外的修饰。尽管大多数商业碳布都是疏锂的，但也有报道称一些亲锂碳布。Cheng等人直接应用柔性碳布作为吸附熔融锂的基质，无需任何其他额外的亲锂预处理，以获得锂化碳布（LCC，图2G）。LCC可以有效抑制锂枝晶的生长和锂负极的无限体积变化，这是由于碳布的优点，例如通过提供活性位点来均匀调节锂的成核，CC的高电导率控制锂的分布-离子通量均匀，碳布的大空隙容纳了丰富的锂沉积空间（图2H）。因此，LCC对称电池可以在3.0mA/cm2、1.0mAh/cm2下循环超过300h的低电压极化83mV（裸锂：219mV）和在5.0mA/cm2、1.0mAh/cm2下循环超过110h的低电压极化125mV（裸锂：330mV）。（图2I）。以及基于LCC负极和LiFePO4的全电池正极在100次循环后表现出83.3%的高容量保持率（图2J）。在碳基复合锂金属负极的研究中，商用碳布在锂金属负极改性中的作用经历了从界面保护层到基底的转变。并且以碳布为代表，在碳材料上也可以阐明锂枝晶的生长机理，这是由于亚稳态的锂簇具有较高的化学活性，促进了锂离子之间的转化。得益于这项工作，为商业碳布在碳基复合锂金属电池中的应用奠定了基础。然而，虽然碳布直接应用于锂金属负极是一种简单的方法，但由于锂成核过电位较高，仍不能满足高电流密度、高极限容量下长循环寿命等实际需求。碳材料和金属锂之间的结合能很小。因此，在下一章中，进一步总结了对CC表面改性的研究，以显著提高锂金属电池的电化学性能。3.2碳布的表面改性为调控锂枝晶的生长，设计锂金属负极的固态电解质界面（SEI）保护层是重要策略之一。在金属基锂金属负极的报道工作中，通过在3D金属基基底上构建人工SEI实现了锂金属负极的界面保护，而这策略也应用于修饰3D碳布。碳布的表面改性可分为杂原子元素掺杂（O掺杂、N/S/P共掺杂等），活性官能团接枝（-COOH，-C=O，-C-OH官能团等），可以调节表面电子分布并改善亲锂性。此外，在碳布上产生表面缺陷也是一种简单的策略。Zhang等人报道了一种制备用于Li-I2电池的NPCC@Li复合负极的方法，该负极是通过在N、P共掺杂碳布上吸收熔融锂制备的（NPCC，图3A）。他们用植酸预合成了聚苯胺（PANI），它可以为杂原子掺杂过程提供氮源和磷源，并通过PANI在CC上的界面聚合和退火工艺获得NPCC。密度泛函理论（DFT）计算结果表明，N、P共掺杂显著提高了结合能，促进了锂原子与碳基底之间的电荷耗尽。具体来说，锂原子在纯石墨烯片的不同位点上的吸收提供了大约2.3-2.7eV的结合能，而当锂原子在N-P桥位掺杂的石墨烯片上吸收时，结合能增加到-5.2eV。容量为1.0mAh/cm2，NPCC-Li对称电池在3mA/cm2和5.0mA/cm2下分别提供50mV和70mV（裸锂：190mV和300mV）的过电位（图3B）。此外，LFP||NPCC-Li全电池在2C下实现了120.0mAh/g的高可逆容量，可循环600小时，容量保持率为86.6%。LiI||NPCC-Li电池在10C下可在4000多次循环中保持约99%的容量保持率（图3C）。此外，Gan等人展示了一种将帐篷状N掺杂多孔碳微腔涂覆在碳布（NPCM@CC）上并通过电沉积法制备NPCM@CC-Li复合负极的路线。吡啶N和吡咯N的存在提高了CC的亲锂性，这源于NPCM@CC的氮掺杂位点上氮和锂离子之间的路易斯酸碱相互作用。【图3】（A）NPCC-Li合成过程示意图。（B）对称电池的电化学性能。在电流密度为3.0mA/cm2和5.0mA/cm2时，由Li、CC-Li和NPCC-Li电极组装的对称电池的恒电流充放电曲线。（C）具有LFP和碘正极的全电池的循环性能。（D）锂金属负极形态变化示意图。具有刚性基底和表面SEI保护的纳米结构锂金属中的SEI形成过程。以及通过电沉积法制备具有稳定SEI层的CC@Li负极的工艺。（E）显示锂和钠金属/碳复合材料的制造过程的示意图。将锂或钠金属注入商业碳布中以形成碱金属/碳复合材料。在熔融锂或钠金属注入之前，单根碳纤维在500°C热处理后可以形成许多纳米裂缝。在原始铜电极和富含纳米裂缝的碳结构修饰电极上比较锂沉积/剥离行为的方案。这种方法的简单性使其适用于可扩展的生产。大型锂或钠金属碳复合材料可以用简单的机器生产。（F）TAPC@CF-Li合成过程示意图.（G）在1mA/cm2 和2mAh/cm2循环100次后，纯Li（左）、CF-Li（中）和TAPC@CF-Li负极（右）上的金属沉积层/剥离行为的形态观察。以及纯锂、CF-Li和TAPC@CF-Li负极上的锂沉积/剥离行为示意图。（H）具有TAPC@CF-Li、CF-Li和纯锂电极的对称电池在10.0mA/cm2和5.0mAh/cm2下的电压-时间曲线。除了杂原子掺杂外，-COOH、-C=O、-C-OH等活性官能团也可以调节CC的表面亲锂性。Wang等人早在2018年就通过电沉积方法提出了一种纳米结构的CC@Li复合材料，其中碳布用浓硝酸预活化以产生含氧基团（图3D）。在这项工作中，可以将-OH和-COOH等含氧基团引入碳纤维表面，通过强静电相互作用作为锂成核位点。在4.0mA/cm2的高电流密度和10.0mAh/cm2的大容量下，这样的CC@Li负极显示出18mV的低过电位和超过350小时的长循环寿命。此外，基于CC@Li负极与LFP配对的全电池表现出较长的循环寿命（在10C下>200次循环）和高容量保持率（>95%）。至于碳布表面缺陷的构造，Lee等人通过在碳布中引入纳米裂缝来增强碳的润湿性，从而成功注入碱金属废料。他们还开发了一种用于制造碱金属渗透碳布的自动滚筒机（图3E）。他们提出该方法适用于各种支撑材料，如碳过滤器、碳毡和碳纸。最近，Chen等人引入四氨基酞菁（TAPC）作为亲锂锚点来改性碳纤维（TAPC/CC，图3F）。所制造的TAPC/CC@Li对称电池在5.0mAh/cm2的高极限容量下可以在10.0mA/cm2下循环超过3500小时，这归因于TAPC纳米粒子可以通过Li和共轭基团之间的强亲和力有效地引导Li金属的均匀和平滑沉积（图3G、H）。在碳布基复合锂金属负极的制备中，表面改性策略是提高碳布亲锂性的一种简便方法。通过与各复合负极进行比较，结果表明TAPC/CF@Li复合锂金属负极在10.0mA/cm2和5.0mAh/cm2下在NPCC、SEI/CC和富含纳米裂缝/CC之间具有最长的循环（超过3500h），富含纳米裂缝/CC的处理工艺最为简单。如果对复合负极的性能要求不高，甚至可以通过碱金属渗碳布的自动化滚筒机准备相应的机器进行批量生产。然而，表面改性会导致机械性能下降，并且这些活性位点在电池循环过程中容易脱落。因此，为充分利用碳布中的3D结构和相互连接的纤维网，对负载亲锂物质的进一步研究分为以下两部分。3.3亲锂非反应性物质改性的碳布载有无机物、金属及其氧化物等亲锂物质的碳布也有报道。负载物质可分为亲锂但不反应的物质和与锂反应实现亲锂性质的活性物质。通常，丰度高且成本低廉的无机材料，例如碳纳米管阵列（CNT）、杂原子掺杂石墨烯、亚硝酸石墨碳和MOF材料属于非反应性。无机材料与金属锂之间的低吸附能引起的虹吸现象，特殊的纳米结构有效地提高了亲锂性。具体而言，作为一种三维材料，碳纳米管阵列（CNT）可以通过虹吸效应提高碳布的润湿性，为锂金属的注入提供更多空间。早在2017年，Wang等人报道了一种通过简便且可扩展的熔融浸渍法制备的锂碳纳米管（Li-CNT）复合材料。Li-CNT和LFP的全电池表现出更加稳定的循环行为，Li-CNT||LFP的CE在100次循环后估计为91%。2019年，Liu等人成功包覆了碳布上的3D互连碳纳米管，将原始的疏锂性质转变为亲锂特征，从而调节锂成核。所合成的/CC@Li复合负极可以将电极的极化从40mV降低到18mV，并将循环寿命从1mA/cm2和1mAh/cm2下的160小时延长到500小时以上。他们发现CNT可以提供成核位点并降低面电流密度，从而抑制锂枝晶的生长（图4A）。3D互连的CNT和CC的结构可以通过丰富的通道改善离子和电子的转移过程，从而促进反应动力学。相应地，CC/CNT@Li对称电池在5.0mA/cm2和1mAh/cm2下在500小时内表现出71mV的低电压滞后（图4B）。对于CC/CNT@Li-LFP全电池，与Li-LFP电池（91.5%，图4C）相比，达到了更高的容量保持率（98.1%）。3D互连的CNT和CC的结构可以通过丰富的通道改善离子和电子的转移过程，加速反应动力学。【图4】（A）CC/CNT@Li复合负极的合成过程示意图。（B）裸锂和CC/CNT@Li复合对称电池在5.0mA/cm2的各种电流密度和1.0mAh/cm2的固定剥离/沉积容量下的电化学循环性能。（C）CC/CNT@Li-Cu和Li-Cu电池在1.0mA/cm2电流密度和1.0mAh/cm2沉积容量下的库仑效率比较。（D）VG/CC上的锂沉积/剥离过程示意图。（E）电流密度为1.0mA/cm2和2.0mA/cm2，循环容量为1.0mAh/cm2的VG/CC（红色）、平面Cu（黑色）的库仑效率。（F）NGCF的制造过程示意图。（G）NGCF@Li和Cu@Li的恒电流循环性能。（H）Li沉积在gC3N4/CC基底上的示意图。（I）裸锂、Li/CC和Li/0.2m

背景介绍富锂锰基正极材料与三元材料相比极大降低镍、钴含量，甚至可以做到不含钴，成本可以做到比三元材料低40%。除了可以降低对钴和镍的依赖外，富锂锰电池还具有能量密度高的优势，未来可能达到当前对商业电池400Wh/Kg甚500Wh/Kg的目标。随着未来富锂锰基正极材料的成熟，以及高电压电解液等配套关键材料技术的突破，富锂锰基动力电池将迎来更广阔的应用市场。报告亮点内容

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一、背景介绍整合太阳能和风能等可再生能源，对于减少碳排放、实现可持续发展至关重要。然而，这些能源的间歇性和不均匀分布阻碍了大规模的利用。实施电网规模的能源存储对于缓解电力生产和消费之间的不匹配至关重要。在众多的工艺技术中，氧化还原液流电池（RFB）因其安全、高效、循环寿命长等特点而被认为是一种理想的选择。RFB的核心是循环电解质，携带氧化还原活性物质进行能量存储和释放。目前，大多数RFB的化学过程是基于昂贵的过渡金属离子或合成有机物。因此，在大规模应用储能方面依然存在着挑战。二、正文部分01成果简介马里兰大学王春生教授和陈龙等人报道了一种无膜设计的可逆的氯氧化还原液流电池（CFB）。这种液流电池具有低成本的活性材料和高可逆性的Cl2/Cl−氧化还原反应，在10mA/cm2时的能量效率为>91%，能量密度为125.7Wh/L。该研究以题目为“High-energyand

一、背景介绍锂离子电池（LIB）的出现使先进的便携式电子产品和电动汽车得以快速发展。然而，现有和下一代电子设备在极低温度（4V锂金属全电池（N/P=2），能够在低至-40℃的情况下进行数百次稳定循环，这无疑是通过在电解质中引入阳离子/阴离子对而实现的。通过使用1，2-二甲氧基乙烷作为溶剂化溶剂的电解质的受控实验和计算研究，观察到低温电化学性能的明显性能转变，与Li+结合环境的变化相吻合。发现重离子对电解质的性能优势适用于正极和负极，在-20、-40和-60℃下分别提供98.9、98.5和96.9%的锂金属库仑效率，同时提高了>4V正极的氧化稳定性。这项工作揭示了离子对和低温性能之间的强相关性，同时为极端条件下的锂金属全电池循环提供了可行的途径。2、研究亮点这项工作解耦了离子对和Li+/溶剂结合能的影响，获得更明确的低于零的LMB电解质设计原理，并提供关于电荷转移的温度依赖性的进一步见解。3、图文导读为了得到这些数据，对具有不同离子对程度的相同溶剂组成的电解质进行详细比较。实现最直接的方法是改变溶剂化溶剂/锂盐的比例。然而，这种电解质的高粘度使其在低温范围时变得难以进行，因为界面电荷-转移动力学的优势将被离子电导率的压倒性下降完全掩盖。但是，局部高浓度电解质（LHCE）的出现提供了解决方案。这些系统使用稀释溶剂，其与Li+相互作用较弱，并自行溶解可忽略不计的盐，以降低高浓度电解质的整体粘度。因此，离子对的任何影响在Li+溶剂化壳层可以在低温下与溶液的本体离子电导率解耦。选择使用1，2-二甲氧基乙烷（DME）的LHCE作为本次研究的主要基础。当与双（氟磺酰基）亚胺锂（LiFSI）配对时，即使在稀释浓度下，这种溶剂也已得到充分证实，可提供可逆的室温锂金属性能。然而，Li可逆性的温度依赖性显然是严重的，这与它与Li+的强结合有关。因此，将LiFSI/DME组分与双（2，2，2三氟乙基）醚（BTFE）稀释剂配对，这允许调节离子对的程度，同时保持相对较低的体积粘度。逐渐将BTFE/DME体积比从纯DME中的1M