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1. Advanced Functional Materials：MXene 衍生碳包覆 π-Ti₂O(PO₄)₂作為聚陰離子化合物的新候選物用于鉀離子電池負(fù)極

在聚陰離子材料中發(fā)生的插層型反應(yīng)被認(rèn)為是應(yīng)對鉀離子電池（PIB）中大量K+與主體結(jié)構(gòu)之間不匹配關(guān)系的一種簡單方法。然而，引入聚陰離子骨架帶來的大“死”重量和較差的導(dǎo)電性嚴(yán)重限制了聚陰離子負(fù)極的電化學(xué)性能。

8篇電池頂刊：陳人杰、Whittingham、姚霞銀、胡先羅、孫靖宇、張嘉恒、張聯(lián)齊、賀艷兵等成果

在此，北京理工大學(xué)李麗教授、陳人杰教授等人通過簡單的Ti₃C₂T_x MXene衍生方法合成了一種碳涂層1Dπ型氧化鈦磷酸鹽（π-Ti₂O(PO₄)₂）(TOP@C)。通過結(jié)構(gòu)分析和DFT計(jì)算，發(fā)現(xiàn)TOP@C中存在有機(jī)磷源（植酸）衍生的超薄碳層、合適的容納位點(diǎn)和K+的擴(kuò)散路徑，確保了TOP@C負(fù)極在K+的插入和遷移過程中具有更強(qiáng)的導(dǎo)電性、更小的體積變化以及有競爭力的插入能量和低的擴(kuò)散障礙。這些都使得TOP@C克服了聚陰離子化合物中存儲(chǔ)容量的限制。

圖1. DFT計(jì)算

總而言之，該工作通過簡單的Ti₃C₂T_x衍生方法合成了具有沿[100]方向優(yōu)先生長方向的一維碳包覆TOP@C，并證明了其作為PIB新候選負(fù)極的可行性。根據(jù)DFT計(jì)算，TOP@C中的π-Ti₂O(PO₄)₂的晶體結(jié)構(gòu)使其具有低應(yīng)變K+插入的特性。

此外，TOP@C可沿[100]方向提供大型隧道進(jìn)而緩解PIBs中K+插入能量和擴(kuò)散勢壘。特別地，TOP@C//PTCDA全電池提供了119.4 Wh kg^-1的高能量密度，功率密度高達(dá)632.8 W kg^-1，并在循環(huán)過程中保持了理想的容量。因此，這種MXene衍生的策略可為低應(yīng)變負(fù)極和正極的高性能無機(jī)開放框架的設(shè)計(jì)提供思路。

圖2. TOP@C//PTCDA全電池的電化學(xué)性能

A New Candidate in Polyanionic Compounds for Potassium Ion Battery Anode: MXene Derived Carbon Coated π-Ti2O(PO4)2, Advanced Functional Materials 2023 DOI: 10.1002/adfm.202300125

2. ACS Energy Letters：鋰金屬電池新型電解質(zhì)的電壓和溫度限制

高能LMB的關(guān)鍵挑戰(zhàn)是枝晶鋰的形成、差的CE以及與高壓正極的兼容性問題。為了解決這些問題，一個(gè)核心策略是創(chuàng)造新型電解質(zhì)形成穩(wěn)定界面以抑制鋰枝晶的形成并支持高壓正極。大多數(shù)電解質(zhì)溶劑在低電壓下對強(qiáng)還原性鋰金屬不穩(wěn)定，在高電壓下對氧化性正極不穩(wěn)定。經(jīng)過多年探索，包括局部高濃度電解質(zhì)（LHCEs）在內(nèi)的新型電解質(zhì)已經(jīng)被開發(fā)出來。

為了提高氧化穩(wěn)定性，新設(shè)計(jì)的碳酸酯電解質(zhì)配方采用多鹽策略，已被證明可以通過添加二價(jià)鹽促進(jìn)LiNO₃ 在碳酸酯溶劑中的溶解。LiNO₃ 和 LiPF₆ 在碳酸酯溶劑中的組合形成了無機(jī)物豐富的SEI和CEI，使鋰負(fù)極實(shí)現(xiàn)了高CE，使得高壓NMC811正極實(shí)現(xiàn)長循環(huán)壽命，而且使用鹽的成本比純雙（氟磺酰）亞胺鋰（LiFSI）低。盡管這些新的電解質(zhì)在LMB的電化學(xué)方面可以超過商業(yè)碳酸酯電解質(zhì)，但它們的安全和穩(wěn)定性窗口仍未被探索。

在此，紐約州立大學(xué)賓漢姆頓分校M. Stanley Whittingham教授等團(tuán)隊(duì)對七種新開發(fā)的電解質(zhì)的熱穩(wěn)定性進(jìn)行了評(píng)估，并與兩種商業(yè)碳酸酯電解質(zhì)（1 M LiPF₆ /EC:DMC和1 M LiPF₆/EC:EMC）進(jìn)行了比較。

研究中進(jìn)行了兩種類型的測量，一種是差示掃描量熱法（DSC），其中活性材料和電解質(zhì)被置于高溫下（高達(dá)300℃），以比較動(dòng)態(tài)加熱過程中的熱失控情況。使用這種方法，不僅測試了電解質(zhì)本身的熱穩(wěn)定性，而且還測試了與高充電態(tài)的NMC811正極（充電至4.8 V）或充電態(tài)的LMA共存的熱穩(wěn)定性。另一個(gè)是等溫微熱量測定法（IMC），它被用來監(jiān)測充電過程中全電池的實(shí)時(shí)熱量演變。實(shí)時(shí)監(jiān)測所有電池元件和過程產(chǎn)生的熱流，可為確定副反應(yīng)的來源和程度提供寶貴的見解。測量的熱量是來自電極上可逆的法拉第反應(yīng)以及導(dǎo)致電池退化的不可逆副反應(yīng)的貢獻(xiàn)之和。識(shí)別副反應(yīng)的開始和峰值可以闡明電池安全運(yùn)行的極限以及電池元件和電解質(zhì)具有最佳穩(wěn)定性的條件。

此外，為了推動(dòng)穩(wěn)定性的極限并與DSC研究相匹配，通過將電池充電到4.8V并在32℃、45℃和60℃的等溫條件下進(jìn)行操作性測量，以模仿電池的不同工作條件。

圖1. 電解質(zhì)及其特性表

結(jié)果顯示，通過原位DSC和操作DSC（IMC）研究了多種開發(fā)的、具有競爭力的LMB電解質(zhì)的熱穩(wěn)定性，并與兩種商業(yè)碳酸酯電解質(zhì)LP30和LP57進(jìn)行了比較。對于在高達(dá)300℃的高溫下進(jìn)行的原位熱測量，新的電解質(zhì)在抑制電池活性材料的發(fā)熱方面顯示出明顯的優(yōu)勢。這可歸因于其特殊的配方，有助于穩(wěn)定正極或負(fù)極上的界面，因?yàn)殡娊赓|(zhì)和正極或負(fù)極之間的副反應(yīng)是嚴(yán)重放熱反應(yīng)的主要原因。

相對而言，這些新的電解質(zhì)在操作性測量中的熱行為大多只是略好于或與兩種商業(yè)碳酸酯電解質(zhì)相當(dāng)，因?yàn)镮MC測量所采用的極端充電電壓（4.8V）嚴(yán)重超過了某些新電解質(zhì)的安全工作窗口。此外，監(jiān)測第一次充電過程中的熱釋放可能過于局限，無法確定電解質(zhì)的實(shí)際穩(wěn)定性。以較低的充電電壓和較長的循環(huán)時(shí)間進(jìn)行操作性熱研究需進(jìn)一步探索。

此外，通過研究電池組件對熱行為的影響可確定穩(wěn)定策略：如用涂層/替代物修改正極材料，減少電解液量，以及防止與非活性電池組件發(fā)生腐蝕反應(yīng)。因此，這項(xiàng)初步研究有望對這些新電解質(zhì)的安全性進(jìn)行粗略估計(jì)并為將來探索更好的電解質(zhì)奠定了基礎(chǔ)。

圖2. 僅有電解質(zhì)、電解質(zhì)+Targray NMC811充電到4.8V，以及電解質(zhì)+鋰金屬陽極在用圖1所列電解質(zhì)充電后的原位DSC曲線

Voltage and Temperature Limits of Advanced Electrolytes for Lithium-Metal Batteries，?ACS Energy Letters 2023 DOI: 10.1021/acsenergylett.3c00235

3. Advanced Materials: 氟化Li₁₀GeP₂S₁₂可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的全固態(tài)鋰電池

全固態(tài)鋰電池因其安全性的提高和較高的理論能量密度而備受關(guān)注。然而在所有固體電解質(zhì)中，硫化物電解質(zhì)Li₁₀GeP₂S₁₂表現(xiàn)出非常高的離子電導(dǎo)率，為12 mS cm^-1與有機(jī)液體電解質(zhì)相當(dāng)。但Li₁₀GeP₂S₁₂在潮濕空氣中容易水解，釋放有毒H₂S導(dǎo)致離子電導(dǎo)率明顯下降。

此外，鋰金屬與Li₁₀GeP₂S₁₂之間的內(nèi)在熱力學(xué)不穩(wěn)定性導(dǎo)致Li₁₀GeP₂S₁₂的還原。因此，Li₁₀GeP₂S₁₂對水分和鋰金屬的不穩(wěn)定性是其在全固態(tài)鋰電池中應(yīng)用的兩個(gè)挑戰(zhàn)。

在此，中科院寧波材料所的姚霞銀研究員團(tuán)隊(duì)通過采用氣相氟化法制備了LiF包覆核殼電解質(zhì)LiF@ Li₁₀GeP₂S₁₂。得到的LiF@ Li₁₀GeP₂S₁₂電解質(zhì)具有優(yōu)異的水分和鋰穩(wěn)定性。并且通過DFT計(jì)算表明，具有一階低吸附能0.16eV的LiF殼能有效阻止Li₁₀GeP₂S₁₂鋰位點(diǎn)對H₂O的吸附和PS₄^3-分解。因此，LiF@Li₁₀GeP₂S₁₂在空氣暴露40分鐘后，離子電導(dǎo)率為1.46 × 10^-3S cm^-1。

圖1. LiF@Li₁₀GeP₂S₁₂的示意圖及結(jié)構(gòu)表征

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示低電導(dǎo)率(2.42 × 10^-9 S cm^-1)的LiF@Li₁₀GeP₂S₁₂抑制了鋰枝晶的生長，阻斷了對鋰的副反應(yīng)，使室溫下的CCD從1.0 mA cm^-2提高到3.0 mA cm^-2。

此外，組裝的LiNbO₃@LiCoO₂/ LiF@Li₁₀GeP₂S₁₂/Li全固態(tài)鋰電池在1C下1000次循環(huán)后的可逆容量為101 mAh g^-1，在0.1 C、0.2 C、0.5 C、1 C、2 C和3 C時(shí)的倍率性能分別為132.8、128.9、120.7、103.1、80.7和65.1 mAh g^-1。因此，該工作為硫化物電解質(zhì)的水解機(jī)制和全固態(tài)鋰電池中硫化物電解質(zhì)對水分和鋰的穩(wěn)定提供了新的視角。

圖2. LiNbO₃@LiCoO₂/ Li₁₀GeP₂S₁₂/Li和LiNbO₃@LiCoO₂/LiF@Li₁₀GeP₂S₁₂/Li的電化學(xué)性能

Fluorinated Li10GeP2S12 enables stable all-solid-state lithium batteries，?Advanced Materials 2023 DOI: 10.1002/adma.202211047

4. Advanced Energy Materials：一種具有溶劑化結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)和電極/電解質(zhì)界面操縱的多功能電解質(zhì)添加劑助力低溫鋰電

提高鋰離子電池(LIBs)對全球極端溫度和氣候的耐受性對其全球推廣至關(guān)重要。然而，當(dāng)在寬溫度范圍（WT）內(nèi)操作時(shí)，LIBs對關(guān)鍵組分有更嚴(yán)格的要求，尤其是同時(shí)要求良好的界面動(dòng)力學(xué)和熱穩(wěn)定性。

在此，華中科技大學(xué)胡先羅教授團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一種新型多功能電解液添加劑N-叔丁基-2-噻吩磺酰胺(NTSA)用于制備寬溫條件下穩(wěn)定的鋰離子電池。電解質(zhì)中的鋰離子溶劑化結(jié)構(gòu)受到調(diào)節(jié)，導(dǎo)致優(yōu)異的Li+傳輸。有效的NTSA添加劑優(yōu)先分解形成均勻的電極/電解質(zhì)界面，可在正極和負(fù)極表面上同時(shí)具有豐富的多相無機(jī)Li-F、Li₃N和Li-S物質(zhì)。所得的富含無機(jī)物的界面不僅可以促進(jìn)低溫下的界面鋰離子轉(zhuǎn)移動(dòng)力學(xué)，而且可以保護(hù)活性材料并增強(qiáng)高溫下界面和LIB電池的熱穩(wěn)定性。

圖1. 電解質(zhì)中的Li+溶解結(jié)構(gòu)

總之，這項(xiàng)工作開發(fā)了一種多功能電解液添加劑NTSA，推動(dòng)了鋰離子電池在WT范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行。NTSA添加劑不僅調(diào)節(jié)Li+溶劑化結(jié)構(gòu)(特別是Li+和FEC溶劑的配位)，而且同時(shí)構(gòu)建具有豐富的Li-F、Li₃N和Li-S無機(jī)物種致密的CEI和SEI。受益于穩(wěn)定的CEI/SEI，電解質(zhì)和界面中的Li+傳輸動(dòng)力學(xué)被大大增強(qiáng)，并且界面和體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性顯著提高。單個(gè)電池可實(shí)現(xiàn)在低溫下優(yōu)異的Li+動(dòng)力學(xué)和在高溫下的熱穩(wěn)定性。

此外，LCO||ω-LVO LIB采用含NTSA的電解質(zhì)，在-20°C時(shí)實(shí)現(xiàn)了100.1 mAh g^-1(0.2 A g^-1)的驚人容量，在55°C時(shí)實(shí)現(xiàn)了94.5%(0.5 A g-1)的高容量保持率。因此，這項(xiàng)工作為開發(fā)具有多功能的獨(dú)特電解質(zhì)添加劑提供了實(shí)用策略，以提高WT范圍內(nèi)的穩(wěn)定高性能LIB。

圖2. LCO||ω-LVO電池的實(shí)用性

A Multifunctional Electrolyte Additive With Solvation Structure Regulation and Electrode/Electrolyte Interface Manipulation Enabling High-Performance Li-Ion Batteries in Wide Temperature Range, Advanced Energy Materials 2023 DOI: 10.1002/aenm.202203449

5. ACS Nano：通過幾何/電子調(diào)解器調(diào)制引導(dǎo)Li-S電池的雙向硫氧化還原作用

調(diào)解劑的設(shè)計(jì)已經(jīng)激發(fā)了越來越多的關(guān)注，以幫助解決Li-S領(lǐng)域中激增的難題，主要涉及多硫化物的穿梭和遲緩的氧化還原動(dòng)力學(xué)。然而，通用的設(shè)計(jì)理念盡管備受追捧但至今仍遙不可及。

在此，蘇州大學(xué)孫靖宇教授團(tuán)隊(duì)提出了一個(gè)通用的、簡單的材料策略，以提高調(diào)解劑對Li-S電池的電催化效果。這一策略是通過對原型VN介質(zhì)的幾何/電子調(diào)制實(shí)現(xiàn)的，其中三重界面、良好的催化活性和易離子擴(kuò)散率的相互作用有利于指導(dǎo)雙向硫氧化還原動(dòng)力學(xué)。

圖1. 介質(zhì)設(shè)計(jì)原理及多硫化物調(diào)控性能示意圖

研究發(fā)現(xiàn)，在Co-VN@NC原型電催化劑的調(diào)節(jié)下，雙向多硫化物的氧化還原動(dòng)力學(xué)可以得到大幅度提升。豐富的三相界面、優(yōu)異的催化活性和便捷的離子擴(kuò)散性是實(shí)現(xiàn)硫氧化還原化學(xué)的關(guān)鍵前提條件之一。

因此，基于Co-VN@NC調(diào)解劑的Li-S電池收獲了令人印象深刻的循環(huán)性能，在1.0C的條件下，500次循環(huán)的容量衰減率為0.07%。特別地，高負(fù)載Li-S電池可以保持令人滿意的4.63mAh cm^-2的面積容量。因此，該工作對雙向多硫化物電催化劑在Li-S電池中的合理調(diào)控有深刻的指導(dǎo)意義。

圖2. 不同介質(zhì)的電化學(xué)性能

Steering Bidirectional Sulfur Redox via Geometric/Electronic Mediator Comodulation for Li–S Batteries, ACS Nano 2023 DOI: 10.1021/acsnano.3c00377

6. Advanced Functional Materials：離子液體摻雜劑將空位缺陷拓?fù)浣^緣體嵌入N和B共摻雜的1D碳納米棒中用于動(dòng)力學(xué)增強(qiáng)的鋰硫電池

鋰硫（Li-S）電池受到多硫化物的穿梭效應(yīng)和遲緩的氧化還原動(dòng)力學(xué)的阻礙。

在此，哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）劉向力教授/張嘉恒教授團(tuán)隊(duì)合成了具有豐富Te空位的拓?fù)浣^緣體（TIs）Bi₂Te_3-x，并將其嵌入N和B共摻雜的碳納米棒（Bi₂Te_3-x@NBCNs），作為高性能Li-S電池的硫主復(fù)合材料。其中，Bi₂Te₃-x@NBCNs有效地提高了本征導(dǎo)電性，加強(qiáng)了化學(xué)親和力，并加速了多硫化物的氧化還原動(dòng)力學(xué)。具有N和B共摻雜原子的一維碳納米棒被賦予了豐富的極性位點(diǎn)，提高了多硫化物的化學(xué)親和力，而嵌入的Bi₂Te₃-x納米顆粒進(jìn)一步促進(jìn)了Li₂S₂/Li₂S的成核和電沉積。

并且通過原位拉曼光譜學(xué)證實(shí)，Bi₂Te_3-x@NBCNs有效地減少了多硫化物的正極側(cè)積累，并抑制了穿梭效應(yīng)。由于豐富的雜原子極性位點(diǎn)和導(dǎo)電拓?fù)浔砻鏍顟B(tài)的非凡協(xié)同效應(yīng)，基于Bi₂Te_3-x@NBCN的電池在0.2 C時(shí)表現(xiàn)出1264 mAh g^-1的高初始比容量和超長的使用壽命（>1000次循環(huán)，在1.0 C時(shí)每循環(huán)降解率為0.02%）。

圖1. Li-S電池的原位拉曼設(shè)備示意圖

總而言之，該工作設(shè)計(jì)了一種具有導(dǎo)電拓?fù)浔砻鏍顟B(tài)的TI Bi₂Te_3-x，并將充足的Te空位嵌入具有超薄層的1D N和B共摻雜碳納米棒中。所制備的Bi₂Te₃@NBCN催化劑表現(xiàn)出顯著的催化活性，促進(jìn)了多硫化物的氧化還原反應(yīng)。N和B共摻雜的雜原子有效地固定了可溶性多硫化物，抑制了其遷移。同時(shí)，Te空位的引入大大優(yōu)化了表面電子分布的拓?fù)錉顟B(tài)，加速了電荷轉(zhuǎn)移。

因此，即使在高硫負(fù)荷（7.8 mg cm^-2）和貧電解質(zhì)（E/S = 5.8 μL mg cm^-1）條件下，Bi₂Te₃@NBCN催化劑仍表現(xiàn)出了可觀的高速性能（在1.0 C時(shí)為978 mAh g cm^-1），超長的循環(huán)穩(wěn)定性（每循環(huán)的容量衰減率僅為0.02%），以及具有競爭力的面積容量（6.9 mAh cm^-2）。該工作還為設(shè)計(jì)高性能Li-S電池的帶Te空位的TI提供了一種新的策略并可以擴(kuò)展到其他電催化系統(tǒng)。

圖2. 基于Bi₂Te_3-x@NBCN的電化學(xué)性能

Vacancy-Defect Topological Insulators Bi2Te3?x Embedded in N and B Co-Doped 1D Carbon Nanorods Using Ionic Liquid Dopants for Kinetics-Enhanced Li–S Batteries，?Advanced Functional Materials 2023 DOI: 10.1002/adfm.202214161

7. Advanced Energy Materials：室溫固態(tài)聚合物電解質(zhì)中的鋰離子轉(zhuǎn)移機(jī)理

固體聚合物電解質(zhì)(SPE)離子電導(dǎo)率低，使用壽命短，限制了常溫聚合物鋰金屬電池的應(yīng)用。

在此，天津理工大學(xué)張聯(lián)齊、宋大衛(wèi)、馬月等人開發(fā)了一種常溫雙層固體聚合物電解質(zhì)，并創(chuàng)新性地研究了相關(guān)工作機(jī)制。在該工作中，聚碳酸丙烯酯（PPC）/琥珀腈（SN）與正極接觸，而聚氧化乙烯（PEO）/Li₇La₃Zr₂O₁₂靠近負(fù)極側(cè)。此外，通過分子動(dòng)力學(xué)（MD）模擬，首次闡明了SN和鋰鹽之間的分子間相互作用，SN的N原子和鋰離子之間形成了配位（[SN···Li+]）。

更重要的是，利用密度泛函理論（DFT）進(jìn)一步闡明了SN和PPC/PEO聚合物之間的強(qiáng)相互作用，SN···PPC的結(jié)合能為-0.860 eV，SN···PEO的值為-0.744 eV，證明了[SN···Li+]溶解鞘結(jié)構(gòu)的形成。理想的結(jié)合能為[SN···Li+]結(jié)構(gòu)的生成提供了潛在動(dòng)力進(jìn)而允許鋰離子通過聚合物段快速傳輸。此外，SN···PPC呈現(xiàn)出比SN···PEO更強(qiáng)的結(jié)合能，這有利于隔離鋰負(fù)極和SN之間的直接接觸，從而防止寄生反應(yīng)的發(fā)生。

圖1. 分子動(dòng)力學(xué)模擬

研究表明，使用DSPE組裝的LFP/Li電池顯示出優(yōu)異的循環(huán)性能，在室溫下循環(huán)200次后容量保持率達(dá)到96%。而NCM622/Li電池的放電容量為188.6 mAh g^-1，100次循環(huán)后的容量保持率為86.3%。值得注意的是，Li/Li對電池循環(huán)1000小時(shí)后具有55 mV的低過電位且25℃下高達(dá)1.3 mA cm^-2的臨界電流密度。因此，這項(xiàng)工作對室溫下SPE離子傳輸機(jī)制的有了深刻認(rèn)識(shí)將促進(jìn)具有環(huán)境可操作性和高安全性的先進(jìn)電解質(zhì)設(shè)計(jì)。

圖2. DSPE組裝全電池的電化學(xué)性能

Li-Ion Transfer Mechanism of Ambient-Temperature Solid Polymer Electrolyte toward Lithium Metal Battery, Advanced Energy Materials 2023 DOI: 10.1002/aenm.202204036

8. Angewandte Chemie International Edition：確定固態(tài)鋰電池中離子傳輸通量的作用

固態(tài)鋰金屬電池（SSLMB）是高能量密度儲(chǔ)能裝置的有前途的候選者。然而，仍然缺乏一個(gè)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)來評(píng)估實(shí)際研究狀況和比較已開發(fā)的SSLMB的總體性能。

在此，清華大學(xué)深圳國際研究生院賀艷兵教授團(tuán)隊(duì)首次提出了一種集成的終端描述概念，即Li+傳輸通量（??Li+），以綜合判斷固態(tài)電池的性能。

這個(gè)??Li+定義為一小時(shí)內(nèi)通過電極/電解質(zhì)界面單位面積的Li+的摩爾數(shù)（mol m^-2 h^-1）?？梢钥闯?，區(qū)域容量和循環(huán)速率（時(shí)間）是決定??Li+。顯然，增加面積比容量或縮短充電/放電時(shí)間可以獲得更高的??Li+，需要通過電極、固態(tài)電解質(zhì)和復(fù)雜界面進(jìn)行出色的離子傳輸。

圖1. 固態(tài)電池的示意圖和提高??Li+的關(guān)鍵策略

為了克服挑戰(zhàn)并提高??Li+，應(yīng)該提高整個(gè)SSB構(gòu)型的離子傳輸效率，包括電極、電解質(zhì)和界面。因此，作者強(qiáng)調(diào)了提高??Li+的三個(gè)方面，包括在復(fù)合SSE中構(gòu)建跨相離子傳輸網(wǎng)絡(luò)，在復(fù)合電極中建立跨間隙離子傳輸通道，以及在電解質(zhì)和電極之間建立跨界面離子傳輸層。電解液和電極之間建立跨界面離子傳輸層。

首先，構(gòu)建具有內(nèi)在高離子傳導(dǎo)性和穩(wěn)定界面的連續(xù)離子傳輸通道，對于整合厚正極和負(fù)極至關(guān)重要。有必要設(shè)計(jì)低迂回的結(jié)構(gòu)，并應(yīng)用更小尺寸的SSE與更多的暴露表面。其次，利用不同的材料系統(tǒng)確定復(fù)合SSE內(nèi)部的跨相離子傳輸機(jī)制，對于通過應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)揭示內(nèi)在瓶頸具有重要意義。提高離子傳導(dǎo)性的關(guān)鍵是建立有效的傳輸網(wǎng)絡(luò)，減少不同相間離子傳輸?shù)哪芰空系K。耦合劑或添加劑可以有效地構(gòu)建高導(dǎo)電性復(fù)合SSEs的界面。第三，電解質(zhì)和電極之間的界面問題，如接觸不良和副反應(yīng)被描述為最大的挑戰(zhàn)。

此外，原位聚合是解決接觸問題的有效方法，實(shí)現(xiàn)了良好的界面兼容性，簡化了電池的組裝過程。由于其獨(dú)特的制造工藝，它也是實(shí)現(xiàn)SSBs高??Li+的重要技術(shù)。具體來說，應(yīng)考慮各種電解質(zhì)和電極的離子傳輸能力、化學(xué)/電化學(xué)穩(wěn)定性和界面的機(jī)械性能。此外，??Li+的新概念將發(fā)揮決定性的作用，客觀地評(píng)估SSB的性能，以促進(jìn)其工業(yè)化生產(chǎn)，因此通過不斷努力實(shí)現(xiàn)高??Li+即可實(shí)現(xiàn)其大規(guī)模商業(yè)化。

圖2. 液體、準(zhǔn)固態(tài)和固態(tài)Li電池的??Li+

Determining the Role of Ion Transport Throughput in Solid-State Lithium Batteries，?Angewandte Chemie International Edition 2023 DOI: 10.1002/anie.202302586w

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