1 正極材料

Liang 等

提出了一種“聚合物-無機”正極涂層策略，通過一種基于溶液的方法，將由納米級Li

Al

Ti

(PO

)

(LATP)和環(huán)聚丙烯腈(cPAN)組成的雜化層均勻地包覆在單晶LiNi

Co

Mn

O

(SNCM)顆粒上。LATP 涂層確保在界面上Li

的快速遷移，并提供高的抗氧化性。cPAN 部分掩蓋并修補了LATP 涂層的缺陷，在不影響電子傳輸?shù)那闆r下產(chǎn)生了高質(zhì)量的保護涂層。用混合改性SNCM正極的硫化物基全固態(tài)電池在循環(huán)容量保持率方面表現(xiàn)出良好的電化學(xué)性能(500周循環(huán)容量保持率為72.7%)。Ni等

使用Sr摻雜高鎳層狀正極材料，通過Sr和Ni的靜電作用，有效地縮短了Ni—O鍵長，增強了Ni 和O 的軌道雜化，提高了氧空位的形成能。此外，由于電化學(xué)非活性的Sr 離子起支柱作用，Li—O 鍵和O—Li—O 層的距離也被延長，進一步促進了鋰離子的傳輸。因此，在電化學(xué)測試中，Sr 改性的NCM 正極材料在150 次循環(huán)后可保持98.5%的超高容量保持率。Li等

在合成富鎳單晶正極時引入含鋰尖晶石氧化物作為過渡相，密度泛函理論計算表明，與層狀相相比，尖晶石相具有更低的能壘和更高的熱穩(wěn)定性。因此，尖晶石相的引入有效地提高了晶體生長動力學(xué)，避免了NiO巖鹽相的相偏析。將上述尖晶石相與Ni、Li源進一步反應(yīng)，合成了LiNi

Co

Mn

O

和LiNi

Co

Mn

O

單晶，與多晶正極相比，單晶正極具有更好的循環(huán)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。Ou 等

使用Al、Zr 對于單晶LiNi

Co

Mn

O

(SNCM)材料進行共摻雜，研究發(fā)現(xiàn)Al 摻雜到材料晶格內(nèi)部，而Zr 保留在材料表面，兩者的共同作用提高了鋰離子遷移率，緩解內(nèi)部應(yīng)變，抑制在高截止電壓下循環(huán)時Li/Ni 離子的混排，且富Zr表面形成穩(wěn)定的正極-電解質(zhì)界面相，防止了SNCM與電解液發(fā)生不良反應(yīng)，避免了Ni的溶解。

Xu等

使用固態(tài)元素?zé)釘U散方法合成了均勻少量Mn 摻雜的LiNiO

材料，研究發(fā)現(xiàn)少量的Mn 摻雜有助于提高材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，并能擴大晶格參數(shù)，提高鋰離子的擴散性能，但過量的錳摻雜則會導(dǎo)致一定量的鋰鎳混排，從而使得材料的電化學(xué)性能下降。實驗得出4%的(摩爾分數(shù))Mn摻雜的LiNiO

材料具有最好的電化學(xué)性能。Kim等

使用聚酰亞胺和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)對LiNi

Mg

Ti

O

(NMT)進行包覆，包覆后的材料具有極強的耐空氣潮濕性以及界面穩(wěn)定性，配合局域高濃度電解液，Gr||NMT電池循環(huán)500周的容量保持率為86.7%。

1.6 統(tǒng)計學(xué)分析 Meta分析采用RevMan 5.3版本軟件進行。二分類數(shù)據(jù)采用相對危險度(relative risk，RR)和其95%CI作為統(tǒng)計量；連續(xù)型數(shù)據(jù)采用標準均數(shù)差(standardized mean difference，SMD)和其95%CI作為統(tǒng)計量。首先使用χ2檢驗和I2檢驗對各研究間的異質(zhì)性進行評估，若P>0.1且I2≤50%，說明各研究間同質(zhì)性較好，采用固定效應(yīng)模型，否則采用隨機效應(yīng)模型進行合并。此外，根據(jù)研究的干預(yù)措施的不同進行亞組分析；根據(jù)主要結(jié)局指標“臨床療效”繪制漏斗圖檢驗發(fā)表偏倚情況。

Chen 等

使用表面包覆和痕量Co 摻雜抑制富鋰錳基材料的Li/Ni 混排，兩者的共同作用改善了Li

的擴散性能，并對電壓衰減和容量損失有一定的抑制作用。電化學(xué)測試結(jié)果表明，富鋰錳基正極材料的首周放電比容量為303 mAh/g，這表明摻雜和表面涂層的聯(lián)合應(yīng)用可在Co 用量極低的情況下有效提高正極材料的性能。Ahn 等

研究發(fā)現(xiàn)正極材料Li

Mn

Nb

O

F

在重復(fù)的脫嵌鋰過程中，會出現(xiàn)局域結(jié)構(gòu)重排，進而導(dǎo)致非化學(xué)計量比的尖晶石相出現(xiàn)，這些結(jié)構(gòu)的互相配合提高了材料的鋰離子擴散能力以及材料的利用率，進而使得材料在循環(huán)過程中相對于初始容量有效提升，達到了首圈容量的125%。

2 負極材料

2.1 硅基負極材料

Arnot等

通過濃酸浸泡和超聲剝離的方法合成了一種二維層狀硅氧烯納米片負極材料，其中表面硅氧化物僅占15%，這種結(jié)構(gòu)能夠有效緩沖硅在脫嵌鋰過程中的體積變化，配合FEC 電解液的添加改性，在3200 mA/g電流密度下為935 mAh/g，庫侖效率高達99.5%，200 次循環(huán)后容量保持率為77%。Wang 等

通過靜電自組裝的方法合成了一種硅納米片(SiNS)和石墨微片(GMs)復(fù)合的負極材料。通過適當(dāng)?shù)慕缑嬲{(diào)整，SiNS/GMs復(fù)合材料保證了硅納米片與帶正電的石墨片之間的緊密接觸，緩解了硅的體積效應(yīng)，增加了導(dǎo)電能力，在5 A/g的電流密度下仍具有886.2 mAh/g 的穩(wěn)定比容量。此外，通過在電極上噴涂一定量的穩(wěn)定金屬鋰粉末(SLMP)制備了預(yù)鋰化SiNS/GMs(Pre-SiNS/GMs)，使半電池的初始庫侖效率(ICE)達99%。Ren等

采用蝕刻和鎂熱還原技術(shù)合成了一種微米級層狀篩狀多孔硅(LSP-Si)負極材料，這種LSPSi 材料具有特殊的層狀多孔結(jié)構(gòu)，層狀孔隙均勻分布，形成了網(wǎng)狀的納米網(wǎng)絡(luò)，因此，LSP-Si 微粒子可以有效地適應(yīng)嚴重的體積膨脹和緩解相互擠壓導(dǎo)致的應(yīng)力，從而可以形成穩(wěn)定的SEI膜。同時，大量的介孔為電解液滲透提供了空間，有利于Li

更快地遷移。此外，通過靜電吸附將LSP-Si 微粒封裝在CNT 籠內(nèi)，以獲得較高的機械完整性和良好的電接觸。LSP-Si@CNT 材料在0.1 A/g 電流密度下500 次循環(huán)后仍具有1862 mAh/g 的比容量，容量保持率高達92%。

Kim等

報道了一種用于Si負極的導(dǎo)電黏結(jié)劑PEDOT/PSS/PVA/PEG/PEO。通過不同的鏈長度構(gòu)建，使導(dǎo)電性能(約提高40%)和Si負極抗拉伸性能(約提高60%)都得到了顯著提升。同時，這種黏結(jié)劑與集流體高度粘合，與聚合物黏結(jié)劑結(jié)合的銀納米線網(wǎng)絡(luò)提供了有效的三維導(dǎo)電路徑，電極具有足夠的空隙空間來緩沖Si負極的體積變化。所制備的Si 負極在0.8 A/g 下經(jīng)過100 周循環(huán)后容量保持在1066 mAh/g。Li等

將聚丙烯酰胺(PAM)吸附在離子導(dǎo)電瓜爾膠(GG)骨架上，制備了具有高離子電導(dǎo)率的黏結(jié)劑(GG-g-PAM)。硅負極循環(huán)過程中發(fā)生體積形變時，機械應(yīng)力向接枝聚丙烯酰胺鏈方向的分布使應(yīng)力有效消散，從而在循環(huán)過程中保持穩(wěn)定的電極-電解質(zhì)界面。同時GG-

-PAM 黏結(jié)劑GG 中氧雜原子提供的鋰絡(luò)合位點構(gòu)建了促進鋰離子在Si 負極擴散的鋰離子通道，在0.5 A/g 電流密度下循環(huán)200 次具有1687 mAh/g 的比容量，同時表現(xiàn)出優(yōu)異的倍率性能。Luo 等

制備了一種基于聚丙烯酸(PAA)和聚乙二醇(PEO)之間氫鍵絡(luò)合的新型自愈合聚合物黏結(jié)劑(PAA-PEO)。PAA-PEO復(fù)合材料黏結(jié)劑可以有效改善硅的體效應(yīng)，在長期循環(huán)過程中產(chǎn)生更穩(wěn)定的固液界面膜。在0.5 C 大電流密度下循環(huán)200次后可逆比容量為870 mAh/g，是使用PAA 作為黏結(jié)劑的硅負極剩余比容量的4.5倍。Scott 等

通過氯化膽堿和甘油制成的深度共晶溶劑(DES)對聚合物黏結(jié)劑進行了改性。研究發(fā)現(xiàn)，與未改性的黏結(jié)劑以及目前常用的PVDF 或CMC/SBR黏結(jié)劑相比，DES的添加可產(chǎn)生更大的塑性和附著力。改性的明膠和海藻酸鈉黏結(jié)劑均可分散在水中，并可通過溫和的超聲快速分層。兩種類型的黏結(jié)劑在石墨顆粒周圍分散不同，明膠黏結(jié)劑分布在整個電極表面，而海藻酸鈉黏結(jié)劑仍然位于石墨的親水邊緣平面。Zhao 等

合成了一種由聚乙烯醇(PVA)和偏硼酸鋰(LiBO

)組成的三維網(wǎng)絡(luò)自修復(fù)黏結(jié)劑(PVA+LB)。PVA+LB 黏結(jié)劑具有高黏度和高柔韌性、三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和自愈合等特性，PVA+LB 黏結(jié)劑的硅/碳(Si/C)負極具有優(yōu)越的電化學(xué)性能，在1 A/g 電流密度下800 次循環(huán)后仍具有858.3 mAh/g 的比容量，容量保持率為73.7%。Wan 等

通過超分子自組裝合成了氨基功能化硅(SiNH

)和多巴胺修飾聚丙烯酸(PAA-DA)交聯(lián)聚合的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)黏結(jié)劑，這種黏結(jié)劑通過材料攜帶的基元隨機交聯(lián)形成動態(tài)可逆氫鍵和離子鍵，使電極具有快速的自愈能力和較強的附著力，同時為電極體系提供連續(xù)的內(nèi)部鋰離子傳輸路徑。此外，極性基團的存在有利于提高鋰離子的傳輸動力學(xué)。Si-NH

@PAA-DA 電極在0.4 A/g 電流密度下100 次循環(huán)后仍具有2160 mAh/g 的比容量，容量保持率為68.8%。

Lv等

在Si負極顆粒表面建立了Ag修飾的黏酸(MA)緩沖界面，得到的Si@MA＊Ag 負極在2.1 A/g電流密度下循環(huán)500周后容量保持在1567 mAh/g，在126A/g時展示出1740 mAh/g的容量，顯著高于相同條件下未經(jīng)改性的硅負極(247 mAh/g，145 mAh/g)。分析表明，Si顆粒的緩沖界面提高了Si負極的鋰離子擴散速率和電子電導(dǎo)率，同時經(jīng)改性的Si負極更易于形成富含無機組分的SEI，這有利于減弱Si顆粒的體積效應(yīng)，使電極在循環(huán)過程中的結(jié)構(gòu)保持完整。

Chung 等

將SiO 和LiH 燒結(jié) 對SiO 負極材料進行預(yù)鋰化，發(fā)現(xiàn)Si 活性相和Li

SiO

在預(yù)鋰SiO材料中成拓撲排列，可以大幅度提高SiO的首周庫侖效率和循環(huán)穩(wěn)定性。預(yù)鋰化后SiO在50 mA/g電流密度下循環(huán)300 次后仍具有1164 mAh/g 的比容量，容量保持率為73.4%，首周庫侖效率高達90%，極片的厚度變化僅有68%。

2.2 金屬鋰負極材料

Ni等

通過連續(xù)離心法制備了大面積的氧化石墨烯(GO)作為鋰金屬載體，然后使用3D打印模板，通過簡單的沖壓方法在其中制造了對齊的微通道。GO基體有效地調(diào)節(jié)了鋰的沉積/剝離行為，而對齊的通道使鋰離子通量分布均勻并提供了短的鋰離子擴散路徑。因此，該負極在搭配LiFePO

正極循環(huán)100 h 后具有30 mV 的低過電位，約3538 mAh/g的高比容量(理論容量的91.4%)，以及高達50 C的優(yōu)異倍率能力。多孔GO/Li電極還與其他正極配對并可用于軟包電池，表明其適用于各種高能電池系統(tǒng)。Fuchs等

報道了一種金屬鋰-碳納米管復(fù)合負極，并研究了其在石榴石固態(tài)電解質(zhì)體系中的剝離動力學(xué)。FIB-SEM的照片顯示，通過與SEI保持良好接觸，碳納米管有助于引導(dǎo)鋰離子向界面?zhèn)鬏?，提高了負極內(nèi)部鋰的擴散速率。這種復(fù)合金屬鋰負極在不施加外部壓力(＞1 MPa)的情況下，在100 uA/cm

時實現(xiàn)了超過20 mAh/cm

的放電容量，還可以便捷地調(diào)控材料的屈服強度、硬度等力學(xué)性能。Li等

通過物理氣相沉積(PVD)制備Cu-Li-Au-LiF 多層鋰金屬負極，其中Li層作為鋰源，Li

Au作為親鋰層，LiF 作為人造SEI 層，通過PVD 可以精準調(diào)控每層的順序、組成以及厚度。這種多層結(jié)構(gòu)制備的半電池在160周后庫侖效率為98.8%，對稱電池可以穩(wěn)定循環(huán)1100 h，與磷酸鐵鋰正極組成的全電池能量密度可達148 mAh/g，循環(huán)130 周后容量保持97.5%。

Zhao 等

采用柔性靜電自適應(yīng)聚合物聚(1-芐基-3-乙烯基咪唑) (PBM)調(diào)節(jié)了鋰金屬負極界面處的鋰離子沉積。PBM 中間層可以自適應(yīng)調(diào)節(jié)鋰負極/電解質(zhì)界面附近的表面電流密度，使電流密度和鋰離子分布均勻，從而在惡劣條件下實現(xiàn)無鋰枝晶沉積(貧液8.75 μL/mAh，高面積容量＞4 mAh/cm

)。此外，PBM具有3.7 V的低還原電位，確保了PBM界面的穩(wěn)定性。因此，Li|PBM@Cu電池在8 mAh/cm

的條件下可提供高達99.38%的平均庫侖效率。Cao 等

采用CF

等離子體處理對鋰負極進行表面改性，制備了由LiF 和Li

C

組成的人造SEI 層。實驗結(jié)果和理論計算表明，LiF的高吸附能和Li

C

中的低Li

擴散勢壘導(dǎo)致Li 的均勻成核和平面生長，保證了在重復(fù)沉積/剝離過程中穩(wěn)定且無枝晶的Li沉積層。使用CF

等離子體處理的鋰對稱電池可穩(wěn)定運行超過6500 h(在2 mA/cm

和1 mAh/cm

條件下)或950 h(在1 mA/cm

和10 mAh/cm

條 件 下)。當(dāng)與LiFePO

正極配對時， 全電池可提供136 mAh/g(1 C)的高可逆容量，并具有較強的循環(huán)穩(wěn)定性(200 次循環(huán)后容量保持率為97.2%)和倍率性能(在5 C 下高達116 mAh/g)。Duan 等

采用氣相沉積的方法在金屬鋰表面制備了一種細長納米晶體密織結(jié)構(gòu)的LiI 層，得益于其優(yōu)異的韌性和較高的機械強度，有效避免了金屬鋰與固體電解質(zhì)間的機械失效，在長循環(huán)內(nèi)保持穩(wěn)定。此外，LiI具有良好的離子電導(dǎo)率同時也具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性，經(jīng)LiI 層改性的Li-S 全固態(tài)電池在0.2 mA/cm

電流密度下具有1360 mAh/g 的高放電容量，在150 次循環(huán)后容量保持率為80.6%。

意大利石油巨頭埃尼公司近日宣布與汽車合資企業(yè)IONITY簽署框架協(xié)議，雙方將合作在埃尼旗下的加油站內(nèi)安裝供電動汽車充電的大功率充電樁。IONITY是一個由戴姆勒、福特等大型汽車集團合資成立的企業(yè)，目標是于2020年前在歐洲的400個加油站內(nèi)安裝2400個充電樁。IONITY將埃尼公司作為在意大利的戰(zhàn)略合作伙伴，將在埃尼的30個加油站中安裝180個350千瓦的充電樁。

3 電解質(zhì)及添加劑

3.1 固態(tài)電解質(zhì)

Chen 等

制得了一種用于高壓三元正極的聚己內(nèi)酯基固態(tài)聚合物電解質(zhì)，在無溶劑條件下，采用間苯三酚作為引發(fā)劑，原位引發(fā)

己內(nèi)酯的聚合，制成了交聯(lián)星型聚己內(nèi)酯(Bt-PCL)并進一步采用紫外光減少結(jié)晶度制得

Bt-PCL。通過理論計算得到，PCL的星形結(jié)構(gòu)增加了鋰離子在聚合物中的遷移能力，從而在高電流密度下抑制鋰枝晶生成；鋰對稱電池和全電池中，通過固體NMR和SEM均可觀察

Bt-PCL 中有更少的鋰枝晶?；?/p>

Bt-PCL電解質(zhì)和NCM622正極的電池在1 C下能穩(wěn)定循環(huán)500 周。Pei 等

報道了一種基于Li-N 相互作用的1，2-二甲基咪唑(DMIm)基深度共晶凝膠聚合物電解質(zhì)，通過改變LiTFSI與DMIm的比例，確定了高離子電導(dǎo)、高氧化電壓的深度共晶電解質(zhì)(DEE)配比，傅里葉變換紅外吸收光譜和拉曼結(jié)果表明，供電子的DMIm 與鋰離子配位能力較強，且與TFSI

間易成氫鍵，從而穩(wěn)定了DEE 的形成。將PVDF摻入DEE(LiTFSI∶DMIm=1∶10)，可以進一步改變其中鋰離子的配位環(huán)境，提高鋰離子遷移率至0.65，離子電導(dǎo)率達到1.67 mS/cm，且與鋰金屬有較好的界面相容性。采用該PVDF/DEE 的LFP全電池在2 C倍率循環(huán)800周后仍有80%的容量保持率。An等

設(shè)計了一種有機正極上的原位聚合物電解質(zhì)層，在聚合物電解質(zhì)前驅(qū)體中加入了1，5-萘二異氰酸酯，將前驅(qū)體滴加在氨基蒽醌電極表面并進行加熱干燥，通過生成的萘氨基甲酸酯鍵將有機正極材料與固態(tài)聚合物電解質(zhì)緊密相連，并充當(dāng)界面處的鋰離子遷移通道。與僅通過機械接觸的氨基蒽醌電極-固態(tài)聚合物電解質(zhì)相比，該研究中鋰離子遷移活化能從71.2 kJ/mol 降低到42.1 kJ/mol，50 ℃電荷轉(zhuǎn)移阻抗從1140 Ω 降低到198 Ω。采用該方法制成的扣式電池在0.5 C、0.1 mA/cm

下首周和第625 周放電容量分別為139.7 mAh/g、125.3 mAh/g；制成的軟包電池表現(xiàn)出出色的安全性能。Chiu 等

采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基凝膠聚合物電解質(zhì)(GPE)構(gòu)建了高負載鋰硫電池。PMMA 基的GPE 通過其羰基基團與硫化鋰之間的強化學(xué)鍵抑制了液態(tài)聚硫化物的擴散，為高負載正極提供高鋰離子轉(zhuǎn)移效率。此外，為了研究和提高GPE 的鋰離子電導(dǎo)率，將雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰(LiTFSI)與PMMA 在1∶5 比例下混合，材料分析和電化學(xué)分析表明，在4 mg/cm

的高硫負載下，含90%(質(zhì)量分數(shù))PMMA 和10%(質(zhì)量分數(shù))LiTFSI的PMMA基GPE電池具有最低的阻抗、最高放電容量和穩(wěn)定性?；赑MMA的GPE可以使電池獲得更高的硫負荷(8和10 mg/cm

)，獲得達到7.1 mAh/cm

的高面容量密度和15 mW/cm

的高能量密度。

3.組建合作小組，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)氛圍。結(jié)合學(xué)生特點，將學(xué)生分成五個合作學(xué)習(xí)小組。分組時均衡各組整體水平，注重小組成員間的差異互補。

醋酸戈舍瑞林緩釋植入劑聯(lián)合比卡魯胺片對高齡前列腺癌患者的療效、認知功能、近期生存率的研究 … 蔡 波等（3）：382

Utomo 等

報道了由Al(OTf)

-引發(fā)的1，3-二氧戊環(huán)(DOL)聚合反應(yīng)生成的混合固態(tài)聚合物電解質(zhì)(HSPE)的合成、結(jié)構(gòu)、化學(xué)動力學(xué)、離子傳輸特性和電化學(xué)特性。該HSPE中，束縛在納米SiO

顆粒上的聚乙二醇分子和聚DOL 之間的相互作用很強，導(dǎo)致納米顆粒錨定在聚合物的主體中。原位形成的HSPE 的性能在Li|HSPE|Cu 半電池中得到證明，其庫侖效率(CE)值接近99%，有望在全固態(tài)電池的實際應(yīng)用中使用。Liu等

利用固定柔性陰離子改性Li

La

Zr

Ta

O

，而后進一步構(gòu)建了離子轉(zhuǎn)移數(shù)明顯提升的復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)。首先用含C=C鍵的硅烷偶聯(lián)劑對Ta摻雜石榴石Li

La

Zr

Ta

O

(@LLZTO)表面進行修飾，然后將鋰單離子聚合物[鋰(4-苯乙烯磺酰)(三氟甲烷磺酰)酰亞胺(LiSTFSI)]化學(xué)接枝到上述顆粒上，得到陶瓷-聚合物復(fù)合顆粒(Li@LLZTO)。這些顆?？梢跃鶆蚍植荚诰垩跻蚁?PEO)基體中，形成復(fù)合固體電解質(zhì)(PL@LCSE)。PL@LCSE促進了鋰鹽的解離，降低了PEO的結(jié)晶度，對陰離子的遷移有較高的限制。因此，PL@LCSE具有高的離子電導(dǎo)率(1.5 mS/cm)，寬的電化學(xué)窗口(約5.3 V

.Li/Li

)和高的鋰離子轉(zhuǎn)移數(shù)(

=0.77)。以LiFePO

和LiNi

Co

Mn

O

(NCM811)為正極的全固態(tài)電池也展現(xiàn)出良好的循環(huán)穩(wěn)定性和倍率性能。Zhang等

通過將聚(乙二醇二甲基丙烯酸酯)-Li

Al

Ge

(PO

)

-鋰(PEGMA-LAGP-Li)原位共聚合，構(gòu)建了空氣穩(wěn)定、界面兼容的固態(tài)電解質(zhì)/鋰復(fù)合結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)具有良好協(xié)調(diào)的柔性與剛度(楊氏模量3 GPa)，高離子電導(dǎo)率(2.37×10

S/cm)，高鋰離子轉(zhuǎn)移數(shù)(

=0.87)，以及富含LiF 的SEI。所有這些都有助于均勻鋰離子流，顯著提高電池循環(huán)穩(wěn)定性(＞3500 h)以及鋰枝晶抑制能力。此外，集成結(jié)構(gòu)保護了鋰免受空氣的腐蝕，為常規(guī)氣氛下不受容量損失的全固態(tài)鋰電池組裝提供了支持。Wang 等

提出一種合成鋰兼容硫化物電解質(zhì)Li

PS

凝膠的方法，通過旋涂法制備了納米級厚度可控、相純度高的Li

PS

人工SEI 層。該層通過均勻化鋰離子流，抑制副反應(yīng)，緩解濃度極化，穩(wěn)定了鋰電極/電解質(zhì)界面。因此，在1 mA/cm

的電流密度下，具有Li

PS

修飾的鋰電極的對稱電池可以實現(xiàn)穩(wěn)定的鋰沉積/脫離800 h。而由Li

PS

保護的鋰電極組裝的鋰硫電池比裸鋰電池具有更好的容量保持能力，其從第240周到第800周的平均衰減率僅為0.004%/周。此外，Li

PS

層也提高了電池的倍率性能，在2 C 倍率下，電池容量從175 mAh/g顯著提高到682 mAh/g。Kim等

采用聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)基質(zhì)和不同含量六方相氮化硼(h-BN)的Li

Al

La

Zr

O

(LALZO)/h-BN復(fù)合填料制備了自支撐的復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)(HSE)膜。提出HSE 膜中h-BN 的最佳比例為10%(質(zhì)量分數(shù))，該比例降低了PVDF-HFP 基質(zhì)的結(jié)晶度，增加了電活性β相的比例，提高了HSE膜的機械強度。同時該HSE膜具有更好的電化學(xué)性能，55 ℃下鋰離子轉(zhuǎn)移數(shù)為0.63，25 ℃時離子電導(dǎo)率為1.1×10

S/cm，電化學(xué)穩(wěn)定窗口約為5.0 V(

. Li/Li

)，且具備有效的鋰枝晶抑制能力。由LiFePO

正極、PVDF-HFP/LALZO/h-BN 10% HSE 和Li 金屬負極組成的全固態(tài)電池在0.2 C 下平均容量為131 mAh/g，庫侖效率高于99%，100 周循環(huán)后容量保持達到92%。Jiang等

提出通過原位聚合鹽濃縮聚(乙二醇)二縮水甘油醚(PEGDE)，并引入三維多孔Li

GeP

S

骨架來構(gòu)建一種新型固態(tài)電解質(zhì)。PEGDE 提供了更多與Li

配位的氧原子，顯著降低了其最高占據(jù)的分子軌道能級，使得PEGDE對Li

/Li的高壓窗口超過4.7 V。同時，三維多孔Li

GeP

S

骨架為Li

的快速遷移提供了通道，保證了在室溫下7.7×10

S/cm的充足離子電導(dǎo)率。基于此電解質(zhì)與4.5 V NMC811正極，構(gòu)建的全固態(tài)鋰金屬在室溫下能夠穩(wěn)定循環(huán)超過200次，平均庫侖效率超過99.6%。

基于此，將非致死性心肌梗死與非致死性腦卒中這兩個轉(zhuǎn)移狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移概率假設(shè)為0，心肌梗死后與腦卒中后這兩個轉(zhuǎn)移狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移概率也假設(shè)為0；無事件、心肌梗死后、腦卒中后這三個轉(zhuǎn)移狀態(tài)轉(zhuǎn)移到自身的轉(zhuǎn)移概率由1減去其他分支的轉(zhuǎn)移概率獲得；由心肌梗死后/腦卒中后轉(zhuǎn)移至心肌梗死后出血/腦卒中后出血的轉(zhuǎn)移概率等于無事件狀態(tài)轉(zhuǎn)移至嚴重不良出血事件的轉(zhuǎn)移概率；其余狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移概率則來源于其他已發(fā)表的CVD臨床試驗結(jié)果。部分狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率參數(shù)見表2；其余狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移概率由表2中參數(shù)推算獲得。

聽到這個消息，尹愛群很是喜出望外。已至不惑之年，終于能當(dāng)爸爸了，這是人生最大的喜事，實現(xiàn)了老父老母死前的遺愿。

3.2 其他電解液/添加劑

Chen 等

提出了一種通過氫氟醚稀釋電解質(zhì)構(gòu)建穩(wěn)定富無機SEI 的方法，向1 mol/L LiPF

的FEC/DMC(體積比1∶4)電解質(zhì)中加入等體積的1，1，2，2-四氟乙基-2，2，3，3-四氟丙基醚(TTE)，獲得了不易燃、低成本的低濃度電解質(zhì)。氫氟醚的加入增強了鋰離子與溶劑間的配位強度，改變了溶劑的分解路徑，從而產(chǎn)生了富氧化鋰的SEI層，提高了其穩(wěn)定性和離子電導(dǎo)率。采用該電解質(zhì)、30 μm 鋰箔、3.8 mAh/cm

面容量的NCM523 組成的軟包電池200 周循環(huán)后容量保持率為96.1%，另制成的1.1 Ah 的Li||NCA 軟包電池獲得了374 Wh/kg 的能量密度，并能穩(wěn)定循環(huán)45周。Li等

研究了七氟丁酰咪唑(HFBMZ)作為功能添加劑，以抑制鋰負極表面的枝晶生長，進而提高Li||LiNi

Co

Mn

O

(NCM622)的循環(huán)性能和倍率性能。HFBMZ可以去除電解液中的微量H

O 和HF，減少固體電解質(zhì)界面(SEI)表面的副產(chǎn)物，抑制NCM622 中金屬離子的溶解，此外，HFBMZ還可以提高隔膜的浸潤性，以促進鋰的均勻沉積，且能優(yōu)化SEI的組成和結(jié)構(gòu)。因此，電解液中添加1%(質(zhì)量分數(shù))HFBMZ的Li||Li對稱電池可以在0.5 mA/cm

下實現(xiàn)超過1200 h 的穩(wěn)定循環(huán)。此外，Li||NCM622在100 mA/g下循環(huán)150次后容量保持率可達92%。Klein等

通過提高電解液中氟磷酸鹽(Li

PO

F

)的含量，抑制高電壓下過渡金屬離子的串?dāng)_行為，可以通過去掉碳酸乙烯酯(EC)、以二氟磷酸鋰作為添加劑來調(diào)節(jié)電解質(zhì)中的氟磷酸鹽，結(jié)果表明加入1%二氟磷酸鋰的效果較好，4.5 V下NCM523/石墨電池循環(huán)穩(wěn)定，此外NCM523 表面涂層也可以進一步降低串?dāng)_的影響，從而提高性能。Fang 等

以1，2-乙烯亞硫酸鹽(ES)作為溶劑，二氟硼酸鋰(草酸鋰)鹽(LiDFOB)作為鋰鹽構(gòu)成電解質(zhì)，研究對NCM622鋰金屬電池性能的影響。該電解質(zhì)可在正負極的界面上形成薄而穩(wěn)固的保護膜，有效緩解了高電壓下的鋰枝晶生長、自放電、氣體析出和過渡金屬溶解等問題，NCM622(2.5 mAh/cm

，N/P=4)可實現(xiàn)4.6 V的穩(wěn)定循環(huán)，且兼容-30～60 ℃的寬溫度性能。Liang等

以γ-丁內(nèi)酯(GBL)作為助溶劑取代部分碳酸乙烯酯，以LiDFOB作為鋰鹽組成電解質(zhì)，用于提高NCM811 的低溫性能。結(jié)果表明，以GBL 為助溶劑，LiDFOB 為鋰鹽的電解質(zhì)可以顯著提高NCM811/Li 電池在0 ℃和30 ℃下的放電比容量和循環(huán)穩(wěn)定性。在0 ℃下，NCM811電池的放電比容量為160 mAh/g，100 周容量保持率可達99%。Zhao 等

以2，2-二甲氧基-4-(三氟甲基)-1，3-二氧芴(DTDL)作為電解質(zhì)的溶劑，DTDL結(jié)合了一個環(huán)氟醚和一個線性醚段，可實現(xiàn)高電壓穩(wěn)定性和調(diào)整鋰離子溶劑化能力和結(jié)構(gòu)，氧化穩(wěn)定性可達5.5 V，鋰離子遷移數(shù)為0.75，以20 μm厚的鋰配對NCM811在2 mol/L LiFSI-DTDL電解質(zhì)中0.5 C循環(huán)200周，保持率為84%。

自主學(xué)習(xí)管理的中心環(huán)節(jié)就是為學(xué)習(xí)者創(chuàng)造積極的知識轉(zhuǎn)化環(huán)境，有利于新知識的學(xué)習(xí)，促進顯性知識和隱性知識的相互轉(zhuǎn)換和知識的生成。結(jié)合大學(xué)英語教學(xué)的特點，在這一階段，可以采用以下的策略。

Hu 等

采用干法電極技術(shù)制備了具有高硫負載的片狀自支撐硫正極。干法電極中聚四氟乙烯(PTFE)黏合劑的獨特纖維形態(tài)不僅提供了出色的力學(xué)性能，而且?guī)缀醪唤档碗x子/電子電導(dǎo)率。使用具有高硫負載(2 mg/cm

)的厚電極的全固態(tài)電池仍然表現(xiàn)出出色的倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性，全固態(tài)鋰硫單層軟包電池(9.2 mAh)也得到了展示。Wu等

針對Li-S電池中穿梭問題，提出使用固相轉(zhuǎn)化硫正極是消除可溶性多硫化物中間體和改善鋰硫電池循環(huán)性能的有效策略，將硫封裝在CMK-3 碳的介孔通道中，在初始放電開始時碳酸乙烯酯(VC)通過與新生成的多硫化物發(fā)生親核反應(yīng)，在表面原位形成致密的固體電解質(zhì)界面(SEI)，從而分離內(nèi)部硫與外部電解質(zhì)的直接接觸。該正極容量利用率1667 mAh/g(約100%)，具有2.0 A/g 的高倍率性能，即使在75%高硫負載下也可循環(huán)500 次。He等

設(shè)計了一種用于無負極鋰硫電池的Li

S-電催化劑復(fù)合正極，將Li

SO

、CoSO

、PVP在溶劑中均勻混合，并在氬氣流中加熱，以PVP 為碳源，還原得到外包碳殼的Li

S、Co

S

、Co 復(fù)合正極，活性物質(zhì)Li

S、電催化劑CoS

/Co在分子水平均勻混合，高催化活性提升了Li

S的利用率，減少了多硫化鋰的穿梭?；谠撜龢O的無負極電池獲得了969 mAh/g的容量。Ding等

通過生物模板合成在3D分層C

N

結(jié)構(gòu)(3DFeSA-CN)上制作了高負載(約6.32%，質(zhì)量分數(shù))的不飽和Fe 單原子催化劑。發(fā)現(xiàn)3DFeSA-CN 具有強大的電催化活性促進雙向硫氧化還原。因此，S@3DFeSA-CN 可以保持持久的循環(huán)性能，在1.0 C倍率下的2000次循環(huán)中，每個循環(huán)的容量衰減率僅為0.031%。組裝的硫負載量為5.75 mg/cm

的Li-S電池可以獲得6.18 mAh/cm

的高面積容量。Yuan 等

設(shè)計了均勻包覆N 摻雜碳層的氧缺陷Li

Ti

O

空心微球(OD-LTO@NC)作為極性硫宿主，并研究了其催化機理。理論模擬表明，氧缺陷的存在提高了尖晶石Li

Ti

O

對可溶聚硫鋰的吸附能力。在強吸附力作用下，缺陷態(tài)Li

Ti

O

表面的Li

S

的一些S—S 鍵斷裂，使惰性橋接硫原子轉(zhuǎn)變?yōu)槊舾卸肆蛟樱谝欢ǔ潭壬辖档土硕嗔蚧镛D(zhuǎn)化的活化能。此外，由一次超薄納米片構(gòu)建的二次空心微球結(jié)構(gòu)為硫的儲存、吸附和轉(zhuǎn)化提供了大量的空穴空間和活性位點。所設(shè)計的硫主體在4 C倍率下具有547 mAh/g比容量和良好的長循環(huán)能力，并且在3.2 mg/cm

的高硫負載下100 次循環(huán)后仍具有832 mAh/g 的高比容量。Tu等

制備了一種大塊硫/石墨烯顆粒組成的電極，其中活性硫被限制在含N、O基團的大塊石墨烯基顆粒(約70 μm)的垂直排列的納米通道(寬度約12 nm)中。短的電荷傳輸距離和低的曲折度使活性材料能夠在大質(zhì)量負載的塊狀硫/石墨烯顆粒電極中得到高度利用。毛細管效應(yīng)和含雜原子基團對中間多硫化物具有捕獲效應(yīng)，加上機械堅固的石墨烯框架，有助于實現(xiàn)穩(wěn)定的電極循環(huán)和高硫利用率。該正極在低電解質(zhì)/活性材料比(約2.5 μL/mg)和高硫負載(9.0 mg/cm

)的嚴苛條件下，實現(xiàn)了高能量密度(520 Wh/kg，1635 Wh/L)。Zhang 等

報道了一種基于溶液的簡單方法，可以產(chǎn)生有機-無機超晶格，并證明有機化合物的熱解能夠調(diào)整其層間空間，將聚乙烯吡咯烷酮(PVP)與PVP/WSe

超晶格中的WSe

相結(jié)合。進行退火獲得N摻雜的石墨烯/WSe

(NG/WSe

)超晶格，其層間空間在10.4～21 ?(1 ?=0.1 nm)范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。這種NG/WSe

超晶格顯示出出色導(dǎo)電性的金屬電子特性。實驗結(jié)果和理論計算進一步證明，這些超晶格是鋰硫電池(LSB)正極的優(yōu)良硫主體，能夠通過雙吸附位點有效降低多硫化鋰穿梭效應(yīng)，加速緩慢的Li-S 反應(yīng)動力學(xué)。Sul 等

采用三硫代碳酸鋰(Li

CS

)包覆的硫化鋰(Li

S)作為雙功能正極材料，以提高Li-S 電池的循環(huán)性能。Li

CS

在正極表面上形成低聚物結(jié)構(gòu)層以抑制多硫化物穿梭。材料表征和密度泛函理論計算表明，Li

CS

的存在改變了傳統(tǒng)的硫反應(yīng)途徑。在負極處，在鋰金屬表面形成具有較低鋰離子擴散勢壘的穩(wěn)定原位SEI，增強了循環(huán)時鋰電鍍/剝離性能。因此，無負極全電池在125 個周期內(nèi)表現(xiàn)出51%的優(yōu)越容量保持率，而傳統(tǒng)的Li

S電池僅保留26%。

Oh 等

研究了S/Li

S

-P

S

(LPS)/Li-Si 全固態(tài)電池在兩種測試截止電壓(0.5～2.7 V和0.5～3.7 V)下的化學(xué)機械穩(wěn)定性。在0.5～2.7 V 的電壓范圍內(nèi)，電池循環(huán)穩(wěn)定；而在0.5～3.7 V電壓范圍內(nèi)循環(huán)的電池表現(xiàn)出不穩(wěn)定的充電行為和電壓波動，伴隨大量的LPS氧化分解。XPS和EIS分析表明，當(dāng)電池充電到3.7 V 時，LPS 的氧化分解顯著提高了正極阻抗，同時負極側(cè)出現(xiàn)了鋰枝晶的生長，導(dǎo)致電池的微短路。結(jié)果表明，在實際穩(wěn)定電壓窗口之外，LPS氧化還原活性不僅會導(dǎo)致正極本身的氧化分解，還會導(dǎo)致基于LPS 的電池(尤其是鋰合金等高容量負極材料)的化學(xué)-機械失效。Ahmad等

研制出一種Li

P

S

O

-Li

N 微晶玻璃陶瓷電解質(zhì)。其中O和N的引入產(chǎn)生POS

3

和Li

N功能性集團，使其能在室溫下獲得1.58 mS/cm 的優(yōu)異離子電導(dǎo)率，且Li

P

S

O

-Li

N中的POS

3

單元對相對濕度45%～50%下的結(jié)構(gòu)降解有很好地抑制作用。此外，Li

P

S

O

-Li

N室溫下臨界電流密度達到1 mA/cm

(1 mAh/cm

)，其鋰對稱電池可以在0.3 mA/cm

(0.3 mAh/cm

) 和0.5 mA/cm

(0.5 mAh/cm

)下，穩(wěn)定運行超過1000 h。同時利用ToF-SIMS 和深度X 射線光電子能譜(XPS)證實在Li與Li

P

S

O

-Li

N界面形成了熱力學(xué)穩(wěn)定的Li

O和Li

N富集的界面相(SEI)，抑制了界面反應(yīng)及鋰枝晶的生長。LiNbO

@NCA/Li

P

S

O

-Li

N/Li電池在7.50 mg/cm

、16.50 mg/cm

和21.50 mg/cm

的正極NCA 高負載下，首周放電容量仍可達到177.3 mAh/g、177.6 mAh/g和177.8 mAh/g。Arnold等

報道了摻F的Li

PS

F

硫銀鍺礦結(jié)構(gòu)。其摻雜通過液相方法實現(xiàn)，摻雜量可調(diào)，可進行雙元素摻雜(F

/Cl

和F

/Br

)。其中在室溫下Li

PS

F

Cl

的鋰離子電導(dǎo)率最高，為3.5×10

S/cm。此外，采用Li

PS

F

Cl

的鋰對稱電池也在所有測試電池中循環(huán)性能最好。XPS 和分子動力學(xué)模擬結(jié)果表明，Li

PS

F

Cl

對Li 金屬界面穩(wěn)定性的增強是由于在離子導(dǎo)通相LiCl、LiF 和Li

P 的基礎(chǔ)上形成了穩(wěn)定的固體電解質(zhì)界面相(SEI)。Han等

報道了一種稱為“de novo 液相法”的經(jīng)濟的Li

PS

Cl 電解質(zhì)合成方法。其合成原料中Li

S 通過氯化鋰(LiCl)和硫化鈉的原位合成取代。LiCl于初始引入，同時參與Li

S 和Li

PS

Cl 兩階段的合成，無需中間相Li

PS

分離過程。其連續(xù)制作過程使方法仍具有時間效率；而在制備Li

S過程中過量的LiCl也有助于通過共離子效應(yīng)去除副產(chǎn)物氯化鈉。該方法下的材料成本約為55美元/kg，已接近能夠?qū)嵱没?0美元/kg。此外，得到的Li

PS

Cl 顯示出2 mS/cm 的高離子電導(dǎo)率及在全電池測試中1 C下循環(huán)400周后容量保持超過99.8%的高循環(huán)性能。Ito等

提供了一種LiSiPSCl 的液相合成方法并對液相合成的LiSiPSCl(L-LSiPSCl)進行了形貌與性能上的分析。通過調(diào)節(jié)溶解起始物料中的硫比例，獲得了在298 K下離子電導(dǎo)率為6.6 mS/cm的L-LSiPSCl相。與傳統(tǒng)固相方法合成的LSiPSCl 相(S-LSiPSCl)相比，L-LSiPSCl 顆粒由小的多孔晶組成，具有更高的晶界電阻率。以L-LSiPSCl為固體電解質(zhì)制備的全固態(tài)電池循環(huán)穩(wěn)定，100次循環(huán)后放電容量保持率高于97%，這一性能與基于S-LSiPSCl的參考電池相當(dāng)。Luo 等

提出了一種乙醇介導(dǎo)，通過溶解和后處理合成Li

InCl

電解質(zhì)的路線。乙醇前驅(qū)體中的有機物在后處理過程中以氣體形式消失，在200 ℃條件下，經(jīng)過3 h 后，可成功制備出具有最佳熱穩(wěn)定性和離子電導(dǎo)率(0.79 mS/cm，20 ℃)的Li

InCl

。此外還發(fā)現(xiàn)Li

InCl

的離子電導(dǎo)率與(131)面/(001)面峰值強度比呈正相關(guān)，因為晶面和擇優(yōu)取向會直接影響鋰離子在晶體中遷移時通過的多面體。組裝得到的LiNi

Co

Mn

O

/Li

InCl

/Li

GeP

S

/Li-In電池在0.05 C下具有174.8 mAh/g的高初始充電容量，且在1 C 下仍可保持122.9 mAh/g，具有良好倍率性能；此外，電池在經(jīng)過0.1 C、200 次循環(huán)后充電容量保持率仍可達94.8%。

Zhang 等

以氟苯(FB)替代氫氟醚基配置稀釋的高濃度電解質(zhì)(DHCE)，并以三氟苯(3FB)作為DHCE 的添加劑，研究對LCO 金屬鋰電池性能的影響。FB 具有較高的去氟能壘，該DHCE 具有優(yōu)越的熱力學(xué)穩(wěn)定性。此外，3FB可以優(yōu)先還原為富LiF的固體電解質(zhì)界面相(SEI)和部分低氟芳香族碳氫化合物，而這些3FB衍生物在正極上被氧化，形成堅固的電解質(zhì)界面相(CEI)，在高壓條件下顯著緩解副反應(yīng)，結(jié)果表明，優(yōu)化后的鋰/銅電池具有99.2%的庫侖效率和大于300周的循環(huán)壽命。Zhou等

提出了一種可以穩(wěn)定鋰金屬負極界面的電解液添加劑。以碳酸酯為電解質(zhì)的鋰金屬電池中，負極表面SEI層不穩(wěn)定，向其中加入0.1%(質(zhì)量分數(shù))叔丁基(二苯基)硅基三氟甲磺酸酯(TB)后，金屬鋰表面枝晶被抑制，SEI 層中發(fā)現(xiàn)LiF、Li

SO

、SiO

的富集。電解液含TB 的Cu||Li 電池極化減小，庫侖效率提升；NCM622||Li電池中，200周循環(huán)后，含TB的電池比容量為110.3 mAh/g，庫侖效率為98%，而空白對照組比容量為87.5 mAh/g，庫侖效率為94%。Xiao等

報告了在理論計算的指導(dǎo)下通過氟化商用溶劑獲得的耐高壓電解質(zhì)(HV電解質(zhì))。這些設(shè)計出的溶劑具有較低的LUMO能級，可以在鋰金屬負極處被優(yōu)先還原，形成的富含LiF 的固體電解質(zhì)界面層(SEI)可以抑制鋰枝晶的生長。氟化還降低了溶劑的HOMO 能級，從而提高了超高電壓下的負極穩(wěn)定性。HV電解質(zhì)中的氟化溶劑與Li

之間的低結(jié)合能加速了Li

的去溶劑化，從而產(chǎn)生了優(yōu)異的電化學(xué)動力學(xué)。因此，Li||LiNi

Co

Mn

O

(NCM811)電池可在-30～70 ℃的寬工作溫度范圍內(nèi)工作，160 次循環(huán)后容量保持率為95.1%，100次循環(huán)后容量保持率為85.7%。

Kang等

以氟乙烯碳酸酯(FEC)和乙烯基膦酸二鋰(VPLi)作為電解質(zhì)添加劑，研究對Si-石墨復(fù)合負極倍率性能和循環(huán)性能的影響。VPLi 在電極表面優(yōu)先還原(優(yōu)于碳酸酯電解質(zhì))，形成交聯(lián)的富鋰聚合物SEI層，具有單離子導(dǎo)電特性。同時FEC通過促進薄LiF 層的形成來調(diào)節(jié)SEI 的化學(xué)成分和厚度，形成polyVPLi-LiF協(xié)同界面層。

Hu 等

針對水性電解質(zhì)低溫耐受性較差的問題，開發(fā)了一種“二合一”低溫保護劑，即羥基官能化聚離子液體(PIL-OH)水凝膠電解質(zhì)。PIL-OH和水分子之間的離子水合作用和氫鍵相互作用的協(xié)同作用破壞了水的氫鍵網(wǎng)絡(luò)，并降低水的冰點至-80 ℃，獲得了0.08 mS/cm 的高離子電導(dǎo)率。在-80 ℃溫度下電池200次循環(huán)后，其容量保持率為93%。

4 電池技術(shù)

4.1 固態(tài)電池

Zhou 等

針對PEO 固體電解質(zhì)高壓下穩(wěn)定性問題，采用富含溴的添加劑十溴二苯乙烷在高電位下分解為溴化鋰提升界面穩(wěn)定性的策略，誘導(dǎo)富有機正極/電解質(zhì)界面(CEI)的產(chǎn)生，從而實現(xiàn)PEO基電解質(zhì)的耐高壓性(高達4.5 V)和阻燃性。基于這種新型固體電解質(zhì)，全固態(tài)Li||NCM811 電池的平均可逆容量為151.4 mAh/g，即使在4.5 V 截止電壓下也具有高容量保持率(83.0%)和高平均庫侖效率(99.7%)，具有優(yōu)異的阻燃性能。Sun 等

使用聚乙烯醇二茂鐵(PVF)作為聚乙烯氧化物(PEO)基電池的正極活性材料。PVF在氧化還原過程中充當(dāng)陰離子受體，從而同時嵌入陰離子和鋰離子作為有效載流子。使用PEO 基質(zhì)和不同陰離子的含鋰鹽對各種Li||PVF電池進行測試。使用PEO-LiTFSI固體電解質(zhì)的電池在300 μA/cm

和60 ℃下2800次循環(huán)后放電容量保持70%(即70 mAh/g)。在50 μA/cm

和30 ℃條件下，PEO-LiTFSI電解質(zhì)離子電導(dǎo)率約為10

S/cm。

Sun 等

設(shè)計了一種混合1 T/2 H MoS

納米片修飾的電碳纖維。MoS

和硫化物SSE 之間的高度化學(xué)和電化學(xué)相容性可以提高正極的穩(wěn)定性，從而保持原始界面。1 T MoS

均勻分布的纖維有利于碳和硫之間的電子轉(zhuǎn)移。同時，MoS

的層狀結(jié)構(gòu)可以插入大量的鋰離子，促進離子和電子的傳導(dǎo)，電荷轉(zhuǎn)移和反應(yīng)動力學(xué)大大增強，成功地緩解了SSE 的分解。因此，ASSLSB 在0.05 C 時分別提供1456 和1470 mAh/g 的超高初始放電和充電容量，具有超高的庫侖效率，并在220次循環(huán)后保持78%的高容量保持率。該電池還在1 C 時獲得了1069 mAh/g的出色性能。

Li等

針對在電極中單功能電子(碳)和離子(電解質(zhì))導(dǎo)體的離子不平衡，導(dǎo)致傳統(tǒng)3D多孔電極中的電子電荷傳輸-電子傳輸路徑中迂曲度高的問題，提出一種在固態(tài)電池全電化學(xué)活性全固態(tài)電極中雙載流子導(dǎo)體(DCC)模型，構(gòu)建了鋰離子和電子在同一通道中遷移的傳輸網(wǎng)絡(luò)。因此，DCC 全固態(tài)電極的彎曲系數(shù)顯著降低至1～4(商用液態(tài)電池接近1.5～10)，并且極化顯著小于三相電極的極化。Kaustubh等

針對全固態(tài)電池與液態(tài)電池體系之間的離子傳輸和空間電阻差異，研究全固態(tài)正極中，離子/電子傳輸?shù)奈⒂^結(jié)構(gòu)和滲流路徑內(nèi)的固體點接觸問題，提出了全面的中尺度理論，以探討全固態(tài)電池電化學(xué)過程中潛在的微結(jié)構(gòu)耦合動力學(xué)傳輸相互作用和伴隨的電阻模式，建立了固體點接觸分布和內(nèi)在傳輸路徑對動力學(xué)不均勻性的影響，并描述了活性材料負載、電極厚度和電化學(xué)響應(yīng)之間的基本相關(guān)性。

4.2 鋰硫電池

Su等

提出了一種適用于LiNiO

正極的局部飽和電解液(LSE)，它基于現(xiàn)有的、低成本的LiPF

鹽。使用該電解液，LiNiO

半電池在4.4 V(

. Li/Li

)的深度循環(huán)600次后，保留了81%的初始容量。在循環(huán)過程中，LSE保護LiNiO

表面不降解為巖鹽和尖晶石相，并有助于在鋰金屬負極上形成堅固的富無機固體電解質(zhì)界面相。

Drozhzhin 等

研究了24 種不同溶劑的耐高電壓穩(wěn)定性，并研究與LiNi

Mn

O

的適配兼容性，同時研究了EC∶DMC∶DEC=1∶1∶1(體積比)的條件下氟乙烯碳酸酯、雙(草酸)硼酸鋰和二氟硼酸鋰(草酸)硼酸鹽作為添加劑，以及高鹽濃度的情況。結(jié)果表明，EC∶DEC∶DMC=1∶1∶1高鹽濃度的性能最好，具有較低的SEI 電阻和更高的循環(huán)穩(wěn)定性。

處在二區(qū)其他區(qū)域的P5，是一種高成本高功能價值短缺狀態(tài)，表明高校的資源投入大于功能產(chǎn)出，從功能產(chǎn)出貢獻的角度來看是好的，但從資源投入的占有情況來看，尚需要進行改進。一是要分析功能產(chǎn)出項中的薄弱環(huán)節(jié)，著力提高功能值;二是要設(shè)法降低運行成本，如在人力資源方面，提高人均績效;在物力資源方面，提高資源的使用效率;在財力資源方面，統(tǒng)籌規(guī)劃，發(fā)揮資金的最大效能。

Wang 等

設(shè)計了一種既親鋰也親硫的兩性離子聚合物黏結(jié)劑，以兩性離子甲基丙烯酸磺基甜菜堿(SBMA)，聚乙二醇甲醚丙烯酸酯(PEGA)和丙烯酸2-羥乙酯(HEA)為原料，以2，2'-偶氮二異丁腈(AIBN)為引發(fā)劑，共聚得到兩性離子聚合物ZIP。ZIP 中的陽離子季銨基團可以固定多硫化物陰離子并阻止其遷移，磺酸鹽陰離子可以與鋰離子偶聯(lián)從而促進其轉(zhuǎn)移。共聚物中的氫鍵和靜電相互作用可以使其承受更大的體積變化，在脫嵌鋰的過程中可以自發(fā)修復(fù)正極的裂紋。采用ZIP的扣式鋰硫電池在0.2 C 下容量為1230.6 mAh/g，2 C 下600 周循環(huán)后單周容量衰減率為0.03%；面負載8.5 mg/cm

的軟包電池50 周內(nèi)面容量達到6.6 mAh/cm

。An等

結(jié)合實驗和計算，揭示了多硫化鋰(LiPSs)和聚環(huán)氧乙烷(PEO)基固態(tài)聚合物電解質(zhì)(SPEs)之間的耦合效應(yīng)是導(dǎo)致SSLSBs中鋰負極界面不穩(wěn)定的原因，在此基礎(chǔ)上引入了富氟聚合物全氟聚醚醇(PFA)作為SPE和鋰負極之間的界面層，由于PFA中的F對O的電子云的屏蔽作用和空間效應(yīng)，PFA與LiPSs解耦，PFA中間層在防止LiPSs對PEO基SPE的電化學(xué)腐蝕方面發(fā)揮作用。

Ren等

提出了一種用于液態(tài)鋰硫電池的電解液添加劑，首先通過LiI 提升了SnI

在醚類電解液中的溶解度，再將其加入常用液態(tài)電解液中，SnI

與多硫化鋰通過配位形成了可溶性絡(luò)合物，并在負極表面生成了富Li

SnS

界面層，該界面層離子電導(dǎo)率較高，提升了鋰的沉積性能。同時，SnI

的加入抑制了多硫化物的聚集，增強了貧液條件下的硫轉(zhuǎn)化動力學(xué)。采用該添加劑的無負極、貧液軟包Li

S 電池100 周循環(huán)后容量保持率為78%。Meng等

針對電池安全問題，開發(fā)了一種基于防火凝膠電解質(zhì)的高能安全的準固態(tài)鋰電池。該電池采用Ti

C

T

-PAN-Li

S 復(fù)合小分子正極，在醚類電解液體系中，具有2000次循環(huán)的超長壽命、100%庫侖效率和830 mAh/g 的高容量，容量損失為每循環(huán)0.005%～0.01%，并具有高達10 C 的優(yōu)異倍率性能。結(jié)合Ti

C

T

-PVDF-HFP 阻燃聚合物電解質(zhì)的準固態(tài)Li

S/Si電池能量密度超過750 Wh/kg，可經(jīng)歷500次循環(huán)，具有快速速率響應(yīng)、高溫適應(yīng)性和無自放電的優(yōu)點。

主動為黨委政府分憂解難。聚焦黨委政府關(guān)注、人民群眾反映強烈的重大環(huán)境污染事件及其他環(huán)境突出問題，積極開展公益訴訟調(diào)查和監(jiān)督工作，以法治的手段推動有關(guān)難題解決。射陽縣檢察院針對當(dāng)?shù)亟偌倚笄蒺B(yǎng)殖場10多年來持續(xù)排污、嚴重影響群眾生活環(huán)境的突出問題，依法向3個行政執(zhí)法部門發(fā)出督促履職建議書，推動開展專項治理，清理污臭河溝125條，整治受污耕地600多畝，受到地方黨委政府和基層群眾好評。

4.3 其他電池技術(shù)

Liu 等

針對固態(tài)電池中雙極性電池構(gòu)建困難的問題，采用了一種“二合一”集成電極思路，使用鋁箔作為負極和雙極性集流體。該方法的原理基于鋰合金化反應(yīng)可在鋁電極的負極側(cè)均勻進行，作為概念證明的雙單元雙極LFP||Al 電池的可逆容量為157 mAh/g，且具有5.9 V 的放電電壓平臺和200 周循環(huán)壽命。Li 等

提出了一種定向冷凍輔助3D 打印的策略，可制備柔性、可壓縮、超高能量/功率密度的鋰離子電池器件，利用纖維素納米纖維(CNFs)和碳納米管(CNTs)相互纏結(jié)交織，形成網(wǎng)狀，均勻包裹活性材料，確保了打印電極的電子傳遞和應(yīng)力釋放，垂直定向冷凍形成的通道有效解決了柔性3D打印電極離子輸運限制，增加了負載量。最終獲得了高能量密度(15.2 mWh/cm

)和功率密度(75.9 mW/cm

)柔性器件。Kim 等

報道了一種包含紫外線固化的非水凝膠電解質(zhì)和通過同時靜電紡絲和電噴霧產(chǎn)生的包含NCM活性材料的電子導(dǎo)電基質(zhì)的電極。這種獨特的結(jié)構(gòu)防止了溶劑干燥引發(fā)的電極成分分布不均勻，延長了電池壽命，同時提高了整體氧化還原均勻性。此外，電子導(dǎo)電基質(zhì)消除了金屬集流體的使用。制備了質(zhì)量負載為60 mg/cm

的正極與100 μm 厚的Li 金屬負極的軟包電池，室溫下體積比能量和能量密度為321 Wh/kg 和772 Wh/L(0.1 C)。Wang 等

制備了具有柔性、導(dǎo)電、分級多孔和自支撐的無碳氮化鈦納米帶(TiNNB)薄膜，用于構(gòu)建高硫負載和高能量密度的硫電極。宏觀交織的3D 納米帶網(wǎng)絡(luò)可以為鋰離子和電子提供有效的傳輸路徑，微觀上高的比表面積和孔隙率為多硫化物的吸附和催化轉(zhuǎn)化提供了必要的保證。硫負載為1.0 mg/cm

的TiN-900@S 電極的初始容量為1436.7 mAh/g。循環(huán)150 次后，0.5 C 時可逆容量仍保持在1032.6 mAh/g。在7.1 mg/cm

的高硫負載下，TiN-900@S電極的放電容量在0.1 C 下循環(huán)50 次后保持在403.1 mAh/g。Zhang 等

提出了一種使用雙組分(聚丙烯腈和聚乙烯吡咯烷酮)極性黏結(jié)劑和碳納米管的自組裝電極漿料，該電極體系通過優(yōu)化的水氣相分離形成分層多孔結(jié)構(gòu)。電極骨架是堅固且具有柔性的電子導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，多孔結(jié)構(gòu)提供了具有強多硫化物捕獲能力的分層離子傳輸通道。含硫量為4.53 mg/cm

的復(fù)合硫正極在3.74 mA/cm

電流密度下循環(huán)1000次后，具有穩(wěn)定的比容量(485 mAh/g)。同時，制備的柔性軟包電池具有14.5 mg/cm

的高硫負載，在0.72 mA/cm

的電流密度下循環(huán)78 次后提供600 mAh/g 的高容量。Li 等

通過對鋰-石墨雙離子電池的正負極同時調(diào)控提升其界面穩(wěn)定性，一方面在鋰表面構(gòu)造三維碳骨架誘導(dǎo)鋰均勻沉積，形成穩(wěn)定的負極電解質(zhì)界面，另一方面在石墨上包覆氧化鋁，減少離子脫嵌時石墨的剝離。處理后的雙離子電池可以在-25～40 ℃，200 mA/cm

下2700 周 循 環(huán) 后 保 持80%容量。

Li 等

通過電化學(xué)原位聚合引入了一種耐高壓的電化學(xué)中間層。由于醚的抗氧化性較差，基于PEO 的電解質(zhì)難以與高壓正極相容，將甲基丙烯酸三氟乙酯(TFEMA)與LiTFSI 混合漿料涂布在PEO 電解質(zhì)膜上，TFEMA 在首周循環(huán)中由TFSI

引發(fā)原位電化學(xué)聚合，獲得了與NCM811正極接觸良好的SEI 層，改性的電解質(zhì)可耐5.1 V 電壓，60 ℃離子電導(dǎo)率達到4.72x10

S/cm。同時，向正極中加入少量TFEMA、LiTFSI 混合漿料可以提升正極中離子電導(dǎo)率，正極顆粒表面的原位聚合層也可以抑制顆粒開裂。Xu 等

設(shè)計了PEO 基復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)與鋰金屬間的原位反應(yīng)SEI 層，將P

S

、S溶解在乙腈中，將其加入PEO、LiTFSI的乙腈溶液，均勻混合后在模具中干燥成膜，制成的復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)(CSE)結(jié)晶程度降低，并可以在其中檢測到硫代磷酸鋰(LPS)組分，將其制成扣式電池后，電解質(zhì)與鋰負極間會生成含LPS的均勻SEI層，提升了離子電導(dǎo)率、抑制了枝晶的產(chǎn)生。制成的對稱電池具有更小的CSE/Li電阻，在60 ℃時、0.2 mA/cm

的電流密度下循環(huán)3475 h，臨界電流密度達到0.9 mA/cm

；LiFePO

全電池在1 C下循環(huán)1000周時，容量為127.6 mAh/g。Niu 等

通過射頻磁控濺射在Nb 摻雜的LLZO 固體電解質(zhì)片上沉積了約200 nm 厚的LiPON 層，并在350 ℃下與Li 原位預(yù)反應(yīng)生成了包含Li

N、Li

P 和Li

PO

的親鋰、電子絕緣、離子導(dǎo)通的界面相。緩沖界面層分離了Li與Nb-LLZO的直接接觸，抑制了Nb

的還原，同時起到了抑制鋰枝晶的作用。Li|LiPON|Nb-LLZO|LiPON|Li對稱電池在0.04 mA/cm

下穩(wěn)定循環(huán)超過2000 h。

Sun 等

提出了一種用于鋰氧電池的尿素基電解質(zhì)溶劑。醚類溶劑通常被用作鋰氧電池的電解質(zhì)溶劑，但該體系下的雙電子Li

O

氧化機制導(dǎo)致電池過電位較大。采用1，1，3，3-四甲基脲(TMU)作為鋰氧電池的電解質(zhì)溶劑，將Li

O

的氧化路徑變?yōu)閱坞娮勇窂?，使電池過電位由四乙二醇二甲醚中的1.27 V降低到0.51 V；并且由于TMU中不含

-氫，所以它更難被超氧化物脫氫，抑制了副反應(yīng)的發(fā)生。基于TMU 的鋰氧電池獲得了4 倍于四乙二醇二甲醚電池的壽命(135周)。

Li 等

針對傳統(tǒng)的鋰-碘(Li/I)電池的緩慢動力學(xué)問題，開發(fā)了一種基于鹵素正極的具有鹵素間協(xié)調(diào)作用的I

/I

雙電子氧化還原化學(xué)，從而以Cl

固定I

。新型碘離子轉(zhuǎn)換電池的容量為408 mAh/g，且具有快速氧化還原動力學(xué)和優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性。放電電壓平臺為3.42 V，能量密度達到1324 Wh/kg。這種氧化還原反應(yīng)對溫度不敏感，電池可在-30 ℃下運行。

Cui等

在含30%(質(zhì)量分數(shù))氟碳酸鹽的電解質(zhì)中，通過電化學(xué)預(yù)鋰化石墨，形成富含LiF 的固體電解質(zhì)界面相；同時，在2.6 V時，預(yù)鋰化Fe摻雜的LNMO。組裝的全電池具有比容量129 mAh/g，200 周容量保持率為93%。Liu 等

將石墨在乙醚基電解質(zhì)中預(yù)先形成SEI，再在碳酸酯電解質(zhì)中進行循環(huán)，研究對石墨倍率性能的影響，并組裝為NCM622/石墨全電池。結(jié)果表明，石墨在乙醚基電解質(zhì)中可以形成薄而獨特的SEI，可顯著提高電池的倍率性能。提出了鋰離子-溶劑-陰離子絡(luò)合物的構(gòu)象和電化學(xué)穩(wěn)定性的分子界面模型，并闡明乙醚基和碳酸鹽基電解質(zhì)之間SEI形成的差異。

5 電池表征、電池模型和測量技術(shù)

Lin 等

用冷凍電鏡成像和光譜技術(shù)來表征金屬鋰和聚丙烯酸酯基固態(tài)電解質(zhì)之間界面的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)。與傳統(tǒng)知識相反，由于沉積的鋰枝晶與聚丙烯酸骨架和丁二腈增塑劑之間的持續(xù)反應(yīng)，保護性界面沒有形成，反而在鋰枝晶內(nèi)部產(chǎn)生了大量應(yīng)力，進一步形成了裂紋，表明金屬鋰在該SPE系統(tǒng)中不能被鈍化。在此觀察的基礎(chǔ)上，使用氟代碳酸亞乙酯來保護金屬鋰表面免受腐蝕，從而產(chǎn)生具有穩(wěn)定的密集堆積的沉積層，這種改進的SPE使Li||Li 對稱電池(0.2 mA/cm

、1 mAh/cm

)表現(xiàn)出99%的庫侖效率和1800 小時的穩(wěn)定循環(huán)。Su等

使用同步加速器技術(shù)和其他工具來分析三種市售電解液(碳酸脂基電解液、雙鹽電解液和LHCEs電解液)對無負極鋰金屬電池(LMB)的組成、異質(zhì)性、動力學(xué)、形態(tài)和電化學(xué)的影響。與傳統(tǒng)電解液相比，更先進的電解質(zhì)通過在銅集流體上形成更密集堆積的鋰來改善LMB的電化學(xué)性能。Naresh等

首次利用基質(zhì)生成-尖端收集掃描電化學(xué)顯微鏡(SG-TC)SECM 成功檢測到Li-S 氧化還原體系中Li

S

中間產(chǎn)物。結(jié)果表明，Li

S

在碳上形成，而在鎳等極性基體上不存在。原位拉曼光譜分析得出，Li

S

電化學(xué)還原反應(yīng)產(chǎn)生Li

S 和Li

S

在碳上沉積，而Li

S

歧化導(dǎo)致Li

S 直接沉積在Ni 表面。原位AFMSECM和電化學(xué)曲線表明，Li

S

在碳表面的存在決定了循環(huán)過程中放電/充電產(chǎn)物的不均勻沉積，在Ni 表面，氧化過程局限于Ni 表面，從而導(dǎo)致系統(tǒng)的充放電最終產(chǎn)物的沉積。Liu 等

采用原位原子力顯微鏡(AFM)實時表征了微米硅負極在電化學(xué)循環(huán)過程中的形態(tài)演變。結(jié)果表明，微米硅負極截面上的重要力學(xué)演化過程，如初始粉碎、顆粒裂紋的形成及其模式、不可逆的體積變化、裂紋表面新固體電解質(zhì)界面(SEI)的形成和顆粒分離等均可被可視化。此外，通過原位原子力顯微鏡發(fā)現(xiàn)，限制上截止電壓(如＜0.7 V

Li)可以抑制微米硅負極的機械應(yīng)力，進而通過降低電池阻抗提高容量保持率。

Sung 等

通過模擬技術(shù)，計算壓延過程中不同粒徑分布和各顆粒應(yīng)力演化下的堆積密度。在系統(tǒng)模擬的基礎(chǔ)上，利用不同粒徑的石墨混合料對硅烷氣體進行氣體分解合成了具有寬粒徑分布的硅碳負極，該負極保持其形態(tài)完整性，并在高壓下確保了空隙空間，使其電極密度高達1.6 gcc，同時保持優(yōu)異的電化學(xué)性能和高初始比容量和首周庫侖效率、低電極膨脹率和優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性。相反，沒有控制粒度分布的硅碳負極在壓延過程中更容易被粉碎，導(dǎo)致其電化學(xué)性能較差。Zhou 等

提出一種通過預(yù)并聯(lián)均衡，觀察并聯(lián)支路電流變化來計算自放電率的方法。但該方法仍存在耗時長、批量排序困難等問題，以電池的初始電壓測量代替預(yù)并聯(lián)操作，結(jié)合建立的等效電路模型，計算各電池的自放電率，可進一步縮短測量時間，適合批量分選電池。Chen等

提出了一種機械-電化學(xué)耦合模型來研究硅碳復(fù)合負極鋰離子電池的電化學(xué)和溶脹行為。研究了設(shè)計參數(shù)對電池電化學(xué)性能和體積變化的影響。結(jié)果表明，殼體的機械強度對電池結(jié)構(gòu)參數(shù)變化有顯著影響，但對電化學(xué)行為影響較小。此外，N/P比和壓實密度的設(shè)計直接影響電池的功率密度和能量密度。考慮設(shè)計的電池體積變化閾值(6%和10%)，計算出Si-C 復(fù)合負極的設(shè)計容量極限分別為650 mAh/g和1150 mAh/g。Busra等

提出了一種預(yù)測鋰硫電池放電行為的一維電化學(xué)模型，基于正極中導(dǎo)電碳質(zhì)量分數(shù)以及電極的孔隙率，定義了一種電化學(xué)活性區(qū)域，并根據(jù)鋰硫電池中的電化學(xué)反應(yīng)、鋰嵌入/脫嵌特征，預(yù)測了鋰硫電池的放電容量和電壓曲線。通過改變碳/硫比、電解質(zhì)/硫比和硫負載等參數(shù)，將模擬結(jié)果與另兩種使用不同有效面積的模型對比，該引入了電化學(xué)活性區(qū)域的模型對實際電壓曲線預(yù)測更準確。

Vila等

利用等溫微量熱法(IMC)研究了硅顆粒尺寸、電極組成、電解質(zhì)添加劑碳酸氟乙烯和碳酸乙烯對硅鋰化過程熱流的影響。同時由X射線光電子和拉曼光譜來研究固體電解質(zhì)間相(SEI)組成的差異。研究結(jié)果表明，納米硅(約50 nm)和微米硅(約4 μm)，納米硅電極產(chǎn)生的歸一化熱比微米硅電極多53%～61%，與表面積和電極/電解液反應(yīng)性的增加一致。對納米硅和微米硅包覆碳后，在所有電解液類型中觀察到多個放熱峰和增加的歸一化散熱。與EC 或FEC 相比，含VC 的電解液顯示出了最大的歸一化散熱。Lyu 等

通過在一個密封罐中裝備非分散式紅外氣體(NDIR)傳感器，在商業(yè)電池中可通過在開放端口進行操作，從而快速監(jiān)測氣體的產(chǎn)生。CO

作為一種典型氣體，其產(chǎn)生與LiNi

Mn

Co

O

正極生成的O

有關(guān)，實驗結(jié)果表明CO

在4.5 V 臨界電壓以下穩(wěn)定釋放。放電過程中，CO

的產(chǎn)生與石墨負極表面的Li

CO

含量有關(guān)。通過簡化模型來研究活性氧與電解質(zhì)之間的反應(yīng)，結(jié)果表明，溫度對O

擴散和CO

濃度的影響均不顯著，高壓可提升電極-電解液界面的電化學(xué)反應(yīng)速率，增加CO

濃度；在NMC532 和LFP 基電池中，由電解液分解和SEI膜形成產(chǎn)生的CH

和C

H

對溫度更為敏感。此外，LFP電池中檢測到更多的CO

，C

H

和CH

。

6 理論計算、界面反應(yīng)及其他

Venturi等

基于密度泛函理論計算和熱力學(xué)模型，研究了鋰金屬與固體電解質(zhì)界面處空隙的形成初始階段，即空位聚集現(xiàn)象。對于單獨的金屬鋰，在剝離過程中(111)表面最不可能出現(xiàn)空隙；但考慮到與固體電解質(zhì)接觸的界面，只有(110)面與碳酸鋰配對時具有防止孔洞擴大的潛力。Deng等

在25 ℃和-10 ℃的條件下研究了LiCoO

/Li

InCl

(LCO/LIC)全固態(tài)鋰離子電池中鋁箔集流體與復(fù)合正極之間的界面演化，發(fā)現(xiàn)鋁箔與LIC 之間的副反應(yīng)是25 ℃下影響集流體界面穩(wěn)定性的主要問題。進而通過石墨烯狀碳涂層(GLC)對鋁進行改性，在集流體界面上避免了鋁的副反應(yīng)，提高了循環(huán)穩(wěn)定性和高倍率性能。GLC-Al全固態(tài)鋰離子電池具有102.9 mAh/g的高初始容量，在1 C下150次循環(huán)后，容量保持率為89.1%，同時電池在5 C 高倍率下也能保持69 mAh/g 的高容量。文中同時指出除副反應(yīng)外，在-10 ℃下，低Li

/電子轉(zhuǎn)移速率也會成為限制電池倍率能力的關(guān)鍵因素。

Raj 等

以在石榴石電解質(zhì)和金屬鋰之間添加金屬緩沖界面的固態(tài)半電池為例，研究了界面孔洞形成與枝晶形核生長的過程。結(jié)果表明，在電流密度約為枝晶生長臨界電流密度的2/3 時，就觀察到孔洞的形成。計算結(jié)果表明，具有較高枝晶生長臨界電流密度的緩沖界面同時也能抑制鋰空位的積累。提出在固體電解質(zhì)中，即使沒有高堆疊壓力的情況下，合適的金屬界面層也可以抑制孔隙的形成和枝晶的生長。

Shao 等

提出了一種引入額外氧化還原對的策略，以消除富鋰錳基正極材料中氧氣的持續(xù)釋放。發(fā)現(xiàn)Li

N

Co

Mn

O

的循環(huán)穩(wěn)定性在S

/SO

氧化還原電對的幫助下顯著增強，并且容量在1 C 下700 次循環(huán)后保持率為100%，遠遠優(yōu)于對照電池(61.7%)。在充電過程中，表面過氧化物離子O

很容易被S

化學(xué)還原為穩(wěn)定的O

，并伴隨著SO

的形成，這有利于穩(wěn)定氧晶格和最終抑制氧晶格失氧。更重要的是，S

離子在隨后的放電過程中會再生并再次參與化學(xué)氧化還原反應(yīng)。Bogdan 等

研究了液態(tài)電解質(zhì)中的離子傳輸機制。對電解質(zhì)中離子如何遷移，普遍存在兩種觀點：一種是離子與溶劑分子形成配合物整體擴散，另一種是通過離子-溶劑配合物的斷裂與重整進行擴散。采用超快二維紅外光譜，以乙腈同位素混合物為溶劑，M(LiTFSI)

(M=Li、K、Ba、Ca、Zn、Mg)為鋰鹽，調(diào)整濃度從稀釋到超濃縮狀態(tài)，觀察到在100 皮秒以內(nèi)不存在超快化學(xué)交換現(xiàn)象，所以離子-溶劑接觸的斷裂和生成至少是在數(shù)百皮秒的尺度上發(fā)生的，第二層溶劑化層中的分子交換也慢于100 ps，后續(xù)的分子動力學(xué)模擬和對Li、Zn 系統(tǒng)的電導(dǎo)率測量同樣支持這一結(jié)果。Kim 等

以NMC111、NMC532和NMC811 為正極，研究了串?dāng)_(crosstalk)對富硅負極降解的影響。Mn 離子濃度與電解質(zhì)分解反應(yīng)高度相關(guān)，使不同正極的電池中老化Si 的SEI 化學(xué)性質(zhì)不同，結(jié)果表明，正極中Ni 含量較高，Mn 含量低的NCM811 對硅負極的串?dāng)_影響較小，此外提高充電截止電壓也會影響Si 的力學(xué)性能和表面特性，退化明顯。

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