电池前沿每周精选丨0513-0519

纳米人

2019-05-25

电池周刊20190513-0519目录：

一：锂/钠/钾/锌离子电池

二：锂/钠金属

三：金属-硫电池

四：其他

一：锂/钠/钾/锌离子电池

20190509 ACS Nano：铁掺杂诱导双碳限制的CoSe₂的相转变实现优异储锂性能

过渡金属硫属元素化物（TMC）由于具有差的导电性和大的体积变化影响其储锂性能。复旦大学吴仁兵课题组在设计CoSe₂自支撑负极时报道了铁掺杂诱导结构相变的策略，实现锂离子电池改进的电化学性能。负极的制备涉及沉淀和溶剂热过程以形成3D rGO-包裹的双金属（Fe，Co）-普鲁士蓝类似物（PBA）前驱体，然后同时进行碳化和硒化。在热诱导反应过程中，Fe掺杂的引入使CoSe₂实现从黄铁矿型（立方）到白铁矿型（正交晶系）的相转变。伴随着rGO的形成，PBA释放的有机配体则转化为N掺杂的石墨碳（ NC），最终形成由双碳偶联(NC和rGO)的o-Fe_xCo_1-xSe₂纳米颗粒组成的复合物。DFT计算表明这种掺杂诱导的结构相变策略可以创造有利的电子结构并确保快速的电荷转移。得益于独立的3D结构，高度分散的双金属硒化物活性纳米粒子具有更高的电导率，使得该复合材料表现出增强的储锂性能。

Yang Liu, Ziliang Chen, Huaxian Jia, Hongbin Xu, Miao Liu, Renbing Wu, Iron-Doping-Induced Phase Transformation in Dual Carbon Confined Cobalt Diselenide Enabling Superior Lithium Storage. ACS NANO, 2019.

DOI: 10.1021/acsnano.9b02928

https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acsnano.9b02928

20190510 ACS Energy Lett.：建立硅-硫锂离子全电池的有效化学预锂化策略

预锂化具有将非锂化正极或负极材料转化为可控锂化状态的重要应用，这是开发先进锂离子电池所需要的。然而，迄今为止开发的大多数预锂化试剂具有高反应性并且对氧和水分敏感，因此难以用于实际的电池应用。

武汉大学艾新平、Jiangfeng Qian和湖南国家先进储能材料工程研究中心Faping Zhong团队开发了一种简便的预锂化策略，使用萘基锂将硫-聚（丙烯腈）（S-PAN）复合物完全预锂化成Li₂S-PAN正极，并将纳米Si部分预锂化成Li_xSi负极，形成了新型硅/硫锂离子电池。基于Li₂S-PAN正极和Li_xSi负极，研究者构建了可充电的Si/S锂离子电池，其中Li+在充电/放电循环期间在S-PAN正极和Si负极之间穿梭，完全避免了与之相关在常规Li/S电池中多硫化物中间体的溶解和锂枝晶生长的的问题。这种Li_xSi / Li₂S-PAN电池可以表现出710 Wh kg^-1的高比能，具有93.5％的高初始库仑效率和相当高的循环能力。此外，这种化学预锂化方法温和，有效并且广泛适用于大范围的缺锂电极，为开发低成本，环境友好和高容量的锂离子电池开辟了新的可能性。

Yifei Shen, Jingmin Zhang, Yongfeng Pu, Hui Wang, Bo Wang, Jiangfeng Qian, Yuliang Cao, Faping Zhong, Xinping Ai, Hanxi Yang, An Effective Chemical Prelithiation Strategy for Building a Silicon/Sulfur Li-ion Battery. ACS Energy, 2019.

DOI: 10.1021/acsenergylett.9b00889

https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acsenergylett.9b00889

20190513 Nature Energy：构建超共形聚合物保护层助力层状锂过渡金属氧化物正极

在过去的几十年中，随着对失效机理的深入理解以及体相/表面结构的合理设计，层状锂过渡金属氧化物的电化学性能得到显著改善，将该正极材料推向高压操作是进一步提高电池能量密度的有效方法。然而，在高压和/或高温循环期间，由于过渡金属阳离子更易迁移到锂层（即阳离子混排），从层状氧化物正极材料的主体结构中脱出锂离子将引发相转变为尖晶石/岩盐相，这将导致结构不稳定和进一步的容量/电压衰减。

此外，为了增加填充密度，大多数报道的层状锂过渡金属氧化物由微米级二次粒子组成，其中二次粒子由密集的纳米级一级粒子形成。这种方法带来了很高的振实密度，但也带来了一些缺点，例如电化学循环过程中的晶间裂纹。研究者报道过晶内裂纹是由一次颗粒内的位错活动引起的，在高压下更加明显。这些晶间和晶内微裂纹不仅在二次粒子内部引起机械应力，而且还可以作为电解质的反应位点，导致沿着一次粒子的活性表面产生厚的SEI并进一步抑制电子和锂离子的传输。此外，过渡金属阳离子在电解质中的腐蚀和溶解也导致该类正极材料的性能降低。

美国阿贡国家实验室Khalil Amine和香港理工大学陈国华团队提出了一种方法，通过在各种类型的层状正极上构建保护性导电聚合物保护层来改善材料的性能，包括商用NCM111（最常见的NCM正极），代表性的富Ni正极（LiNi_0.85Co_0.1Mn_0.05O₂）和富Li正极（Li_1.2Mn_0.54Ni_0.13Co_0.13O₂）。研究者使用氧化化学气相沉积（oCVD）技术，成功地在层状氧化物正极材料的二次和一次颗粒上构建超共形、高电子导电性和离子渗透性的聚（3,4-亚乙二氧基噻吩）（PEDOT）保护层。这种方法显著提高了材料的容量保持率和热稳定性。结合多种表征技术，研究者发现在层状氧化物的二次和一次颗粒上构建超共形保护层有利于锂离子和电子的传输，显著抑制层状到尖晶石/岩盐的相变和相关的氧损失，减弱晶间和晶内裂纹，增强结构（相和形态）的稳定性，并有效地稳定正极-电解质界面，显著提高了高压操作下的容量和热稳定性。

Gui-LiangXu, Qiang Liu, Kenneth K. S. Lau, Yuzi Liu, Xiang Liu, Han Gao, Xinwei Zhou,Minghao Zhuang, Yang Ren, Jiadong Li, Minhua Shao, Minggao Ouyang, Feng Pan,Zonghai Chen, Khalil Amine, Guohua Chen. Building ultraconformal protectivelayers on both secondary and primary particles of layered lithium transitionmetal oxide cathodes. Nature Energy, 2019.

DOI: 10.1038/s41560-019-0387-1

https://www.nature.com/articles/s41560-019-0387-1

20190517 AM：晶态二维聚芳基酰胺正极助力超快超稳定储锂

有机正极材料在新一代可持续锂离子电池中受到持续的关注。酰胺类化合物凭借其低成本、高理论容量、高工作电压和快速地氧化还原反应脱颖而出。然而，酰胺类正极中氧化还原活性位点的利用对于其实际应用仍然充满挑战。德国德累斯顿工业大学冯新亮课题组开发了一种与碳纳米管复合的高稳定性晶态二维聚芳基酰胺（2D PAI@CNT）并将其用作锂离子电池正极材料。这种2D PAI@CNT复合物具有丰富的π共轭氧化还原活性萘二酰胺单元、强大的环酰亚胺键合、高比表面积和明确的可进入孔，使得氧化还原活性位点的有效利用率高达82.9%。因此，当其作为正极材料时循环8000周后的容量保持率高达100%，倍率性能也十分优异，远远超过了现有的聚酰胺电极。该工作为发展新型有机正极材料提供了借鉴。

Gang Wang, Xinliang Feng et al, A Crystalline, 2D Polyarylimide Cathode for Ultrastable and Ultrafast Li Storage, Advanced Materials,2019

DOI: 10.1002/adma.201901478

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201901478

20190509 ACS Nano：纳米螺旋结构的无定形SnO_x用于Na离子电池

由于氧化锡（SnO_x）低成本和低电位而被认为是有希望的SIB负极材料，理论上SnO₂可以提供高达1378 mAh g^-1的高容量，涉及转化和与Na离子的合金化反应，因此提高氧化锡和Na离子之间电化学反应的可逆性非常重要。低结晶度的锡氧化物，有利于Na离子的插入，使Sn和O键的断裂和重排更容易引发，但通过传统的方法合成非晶锡氧化物比较困难。此外，脱嵌过程中的体积膨胀也很严重。

韩国浦项科技大学（POSTECH）Jinwoo Lee和Jong Kyu Kim团队通过倾斜角沉积（OAD）、无溶液且无表面活性剂的方法，在Cu箔上制备了一系列非晶氧化锡（a-SnOx）纳米螺旋（NH）并将其作为Na离子电池的负极材料。非晶SnOx具有低氧化值和高纵横比的NH几何结构，具有大的表面积和高孔隙率，有助于Na离子动力学和适应体积变化。即使不使用碳添加剂和聚合物粘合剂，也比对应的结晶二氧化锡（c-SnO₂）和一氧化锡（c-SnO）纳米颗粒的电化学储钠性能更优异。

Il Yong Choi, Changshin Jo, Won-Gwang Lim, Jong-Chan Han, Byeong-Gyu Chae, Chan Gyung Park, Jinwoo Lee, Jong Kyu Kim, Amorphous Tin Oxide Nanohelix Structures Based Electrode for Highly Reversible Na-Ion Batteries, ACS NANO, 2019.

DOI: 10.1021/acsnano.8b09773

https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acsnano.8b09773

20190513 Angew综述：多电子反应硫基正极材料用于室温钠离子电池

新兴的可充钠离子储能体系（如钠离子电池和室温钠硫电池）正凭借其低成本优势而逐渐成为规模储能的最佳选择。由于具有高丰度、易于制备和独特的物理化学性质，以金属硫化物和单质硫为代表的硫基正极材料成为基于多电子转化反应的高容量高可逆性钠离子的储能体系中最优希望的候选者。澳大利亚伍伦贡大学侴术雷和武汉大学曹余良团队对硫基正极材料的储钠机理提出了审慎的观点。研究者对最近有关金属硫化物作为钠离子电池负极材料时改善电子电导和体积膨胀耐受力的工作进行了总结概括。此外，还对当前室温钠硫电池中所用硫正极的发展进行了分析。最后，文章对硫基正极材料在钠离子电池和室温钠硫电池中的关键问题、当前挑战以及发展前景进行了探讨。

Yunxiao Wang, Shulei Chou et al, Sulfur‐based electrodes via multi‐electron reactions for room‐temperature sodium‐ion storage, Angew. Chem. Int. Ed.,2019

DOI: 10.1002/anie.201902552

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201902552?af=R

20190513 Nature Energy：构建水系K离子电池

由于其固有的安全性和无毒性，基于碱离子嵌入的水系可充电电池是非常有前景的储能体系，其中，基于K+的系统中，由于K+与Li+相比具有更高的丰度、与Na+相比具有较低的标准氧化还原电位，此外，由于溶剂化K+的斯托克斯半径较小，基于K+的电解质表现出更高的离子电导率，这使得K+以超高速嵌入电极成为可能。然而，由于缺乏合适的电极和电解质，尚未报道完整的K离子电池（AKIB）系统。

中科院物理研究所胡勇胜和陆雅翔团队提出一种正极为由Fe取代的富Mn普鲁士蓝K_xFe_yMn_1-y[Fe(CN)₆] w·zH₂O、负极为有机3,4,9,10-苝四甲酰二亚胺、22 M KCF₃SO₃组成的盐水电解质构建的AKIB系统。由于通过Fe取代缓解了相变，正极在100 C下实现70％的容量保持率并且循环寿命超过10000次。同时，由于电解质中缺少游离水，可以帮助减少两个电极的溶解。AKIB具有80 Wh kg^-1的高能量密度，可在0.1-20 C的倍率范围内以及在宽温度范围（-20至60 °C）内良好运行。

LiweiJiang, Yaxiang Lu, Chenglong Zhao, Lilu Liu, Jienan Zhang, Qiangqiang Zhang,Xing Shen, Junmei Zhao, Xiqian Yu, Hong Li, Xuejie Huang, Liquan Chen,Yong-Sheng Hu. Building aqueous K-ion batteries for energy storage. Nature Energy,2019.

DOI:10.1038/s41560-019-0388-0

https://www.nature.com/articles/s41560-019-0388-0

20190515 Nano Energy：二乙醚用作自愈性电解液添加剂助力长寿命水系锌离子电池

水系锌离子电池凭借其低成本、高安全性、环境友好、高容量和高工作电压等优势而被认为是最具希望的规模储能器件之一。然而，水系锌离子电池的实际应用受到循环寿命短和倍率性能不佳的限制。重庆大学Chenguo Hu与美国威斯康星大学麦迪逊分校Xudong Wang团队发现少量的二乙醚作为电解液添加剂能够大幅度改善Zn-MnO₂电池的性能。二乙醚的添加使得电池在50mA/g的电流密度下首周库伦效率高达95.6%，5A/g的大电流下可以获得高达115.9mAh/g的容量，循环4000周后的容量保持率高达97.7%。他们借助非原位表征手段发现适量的二乙醚添加能够抑制金属锌负极表面的枝晶生长。

Weina Xu, Chenguo Hu, Xudong Wang et al, Diethyl ether as self-healing electrolyte additive enabled long-life rechargeable aqueous zinc ion batteries, Nano Energy,2019

DOI: 10.1016/j.nanoen.2019.05.042

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285519304483?dgcid=rss_sd_all#!

20190513 Nano Lett.：柔性高压共轴纤维水溶液锌离子电池

为满足纺织类可穿戴电子产品日益增长的用电需求，人们致力于构建一种纤维形状的储能装置。尽管有大量可供选择的材料与设备结构，但是开发具有高能量密度和长期稳定性的单纤维结构可充水溶液电池（FARB）仍然十分具有挑战性。南洋理工大学的魏磊与南京大学姚亚刚团队报道了具有柔性和高电压的同轴纤维水溶液可充锌离子电池（CARZIBs）。他们使用具有优异电化学性能的球形六氰铁酸锌作为正极材料组装的CARZIBs具有100.2 mAh/cm³的大容量和195.39 mWh/cm³的高能量密度。此外，所得到的CARZIBs在弯曲3000次后仍具有良好的柔性和高达93.2%的容量保持率。

Qichong Zhang, Yagang Yao, Lei Wei et al, Flexible and High-Voltage Coaxial-Fiber Aqueous Rechargeable Zinc-Ion Battery, Nano Letters, 2019

DOI: 10.1021/acs.nanolett.9b01403

https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acs.nanolett.9b01403

二：锂/钠金属电池

20190513 Nature Energy：高能锂金属软包电池的实现

软包锂金属电池（LMB）固有的一个关键问题是电池肿胀，这对于常规小规模的纽扣电池通常不是问题。但在实际应用中，需要仔细考虑许多因素，如特定的高能量、严格的重量控制、循环稳定性、安全性、成本、环境控制等。最重要的是需要限制和优化电池内的成分和含量，以达到所需能量的同时使重量最小化。此外，由于软包电池的电池容量（安培小时）与纽扣电池（毫安小时）相比要大得多，因此电池组件中的任何微小缺陷都会在软包电池中放大，导致许多和结果不一致的不可预测问题。因此，降低电池肿胀率、延长循环寿命并理解实际软包电池配置中的主要降解机制成为重中之重。

目前关于锂金属负极长循环行为的报道仍很少，高能锂金属电池的降解机制仍不清楚。鉴于此，西北太平洋国家实验室刘俊和Jie Xiao团队通过集成Li金属负极、LiNi_0.6Mn_0.2Co_0.2O₂正极和兼容的电解质，开发出300 Wh kg^-1（1.0 Ah）的软包电池，并使用该软包电池来研究在循环期间与电池性能衰退相关的Li金属负极的结构演变。

研究者发现，由于优化的电池设计，兼容的电解质和应用小而均匀的外部压力，该软包电池的肿胀效应大大减少，经历200次循环后容量保持率为86％，能量保持率为83％。其中，在最初的50个循环中，扁平的Li箔转变成大的Li颗粒，缠绕在固体电解质中间相中，这导致负极快速的体积肿胀（电池增厚48％）。随着循环的继续，外部压力有助于Li负极与Li颗粒之间保持良好的接触，这确保了离子和电子的导电渗透途径，继而使电化学反应能够继续发生。因此，固体Li颗粒发展成多孔结构，其在随后的150个循环中表现出显著减小的电池肿胀(19％)。

ChaojiangNiu, Hongkyung Lee , Shuru Chen , Qiuyan Li , Jason Du, Wu Xu , Ji-Guang Zhang , M. Stanley Whittingham , Jie Xiao, Jun Liu. High-energy lithium metal pouch cells withlimited anode swelling and long stable cycles. Nature Energy, 2019.

DOI:10.1038/s41560-019-0390-6

https://www.nature.com/articles/s41560-019-0390-6

20190516 AM：自转移的g-C₃N₄ Li⁺调制层稳定锂负极

在锂负极上构建人工界面层被认为是稳定锂金属负极的有效策略。然而，到目前为止报道的大多数是直接在锂箔上进行的，由于金属锂的高反应性，通常需要惰性环境保护和专用试剂的严格反应条件。此外，锂表面不均匀的锂离子通量应该通过强大的界面层材料更有力地定制。

鉴于此，斯坦福大学崔屹与华中科技大学李会巧团队将石墨烯类碳氮化物（GCN，g-C₃N₄）用作Li+的调制材料，开发了一种全新的可自转移策略来制造用于Li负极的界面层，且没有任何惰性气氛保护和化学试剂的限制。

g- C₃N₄以集成膜的形式使用，并且通过形成Li-N键在电极/电解质界面处起到连续Li+调制层的作用。g-C₃N₄中N物质高达53.85 wt％，能够提供相当多的与Li离子相互作用的位点。此外，g- C₃N₄具有典型的层状结构，其中层之间的弱范德华力确保易于剥离成几层纳米片以暴露更多表面位点，而强共价面内相互作用有助于单个层的完整性。超高剪切模量高达≈21.6GPa。

g- C₃N₄ Li+调制层是通过简单的两步法成功建立，首先真空过滤g- C₃N₄悬浮液在隔板上形成薄膜（空气中），然后仅在正常电池组装过程中通过电解质润湿将薄膜自动转移到Li负极表面。这种技术避免了对Li的直接操作，因此不需要特殊保护，并且对化学试剂几乎没有限制。通常认为与金属Li不相容的各种价廉溶剂如水、乙醇等可代替昂贵、有毒和Li-惰性溶剂如四氢呋喃。在g-C₃N₄界面层的情况下，证实了丰富的N物种能够形成瞬态Li-N键以有效地均化负极表面附近的Li+分布，并通过减少锂去溶剂化所消耗的能量来降低成核过电位，并且g- C₃N₄中丰富的结构缺陷和纳米孔能够促进离子传输过程。因此，配备有这种g-C₃N₄ Li+调制层的Li负极在高电流密度和容量下平滑沉积，900个循环的CE超过99％，超过以前大多数的工作。

Yanpeng Guo, Ping Niu, Yayuan Liu, Yan Ouyang, Dian Li, Tianyou Zhai, Huiqiao Li, Yi Cui, An Autotransferable g‐C3N4 Li+‐Modulating Layer toward Stable Lithium Anodes. Advanced Materials, 2019.

DOI: 10.1002/adma.201900342

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201900342

20190507 JACS：调节关键变量和可视化锂枝晶生长

目前人们对锂沉积机理的有限理解严重限制了金属锂负极的广泛应用。因此，采用原位手段帮助理解相关机理十分迫切。康奈尔大学Joel D. Brock和Hector D. Abruna团队采用同步加速器X射线成像方法来观察操作状态下锂沉积-剥离情形的演变，更重要的是在实际电池操作条件下为锂沉积形态演变提供了新的观点。研究者还研究了关键电池工作参数如锂盐浓度、电流密度、离子强度、多种电解液与添加剂等对锂沉积行为的影响。

Seung-Ho Yu, Joel D. Brock, Hector D. Abruna et al, Regulating Key Variables and Visualizing Lithium Dendrite Growth: An Operando X-ray Study, Journal of the American Chemical Society, 2019

DOI: 10.1021/jacs.8b13297

https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/jacs.8b13297

20190515 ESM：基于阴离子氧化还原的MoS₃助力高性能全固态锂金属电池

中科院宁波材料所Xiayin Yao团队将超细无定形MoS₃纳米颗粒锚定在二维rGO表面并将其用作固态锂硫电池替代性的硫正极。该材料与硫碳复合正极表现出类似的放电平台与容量。与使用有机液体电解质的锂离子电池相比，使用非晶态MoS₃的硫化物固体电解质基全固态锂金属电池在初始放电过程后进行可逆的阴离子氧化还原驱动电化学过程而不是转化反应。这种Li/75%Li₂S-24%P₂S₅-1%P₂O₅/LGPS/rGO-MoS₃全固态锂金属电池在0.1A/g的电流密度下循环100周后的可逆容量仍然高达553.4mAh/g。优异的倍率性能和循环稳定性归功于提高的电子电导率和较小的体积变化。

Qiang Zhang, Xiayin Yao et al, Molybdenum trisulfide based anionic redox driven chemistry enabling high-performance all-solid-state lithium metal batteries, Energy Storage Materials,2019

DOI: 10.1016/j.ensm.2019.05.015

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405829719301898?dgcid=rss_sd_all#!

20190516 ESM：氧掺杂助力三维碳纳米管框架中均匀钠成核

金属钠的安全问题、低库伦效率和巨大的体积膨胀严重限制了其实际应用。山东大学杨剑教授与澳大利亚伍伦贡大学窦士学教授团队利用热解获得的氧掺杂碳纳米框架作为金属钠沉积载体成功地调控了金属钠的均匀成核并抑制了枝晶生长。碳纳米管表面的含氧官能团使得框架更加亲钠，从而诱导了均匀成核与均匀沉积。此外，碳纳米管框架相互交联的网络结构与巨大的比表面积进一步增强了电化学性能。因此，对称电池能够在3mA/cm²的电流密度和1mAh/cm²的沉积量下稳定循环1650周。

Chenxiao Chu, Jian Yang, Shixue Dou et al, Uniform nucleation of sodium in 3D carbon nanotube framework via oxygen doping for long-life and efficient Na metal anodes, Energy Storage Materials, 2019

DOI: 10.1016/j.ensm.2019.05.020

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405829719301874?dgcid=rss_sd_all#!

三： 金属-硫电池

20190513 AM综述：金属-硫电池的现状与未来

锂硫电池现在正处于从实验室规模向更实用的储能应用过渡的阶段。低成本硫正极可与多种金属负极（如钠、钾、镁、钙和铝）相耦合，这些新的“金属-硫”体系在降低生产成本或产生高能量密度方面具有巨大的潜力。德克萨斯大学奥斯汀分校Arumugam Manthiram课题组以锂硫电池的快速发展和金属-硫电池的前景为出发点对450多篇研究论文进行了概括总结，通过分析其研究进展对电池的电化学特性、电池组装参数、电池测试条件和材料设计等进行了系统深入的探讨。除了突出当前的研究进展外，文章还讨论了将转换型锂硫电池和其他金属硫电池推向市场所需的研究领域。

Sheng‐Heng Chung, Arumugam Manthiram, Current Status and Future Prospects of Metal–Sulfur Batteries, Advanced Materials, 2019

DOI: 10.1002/adma.201901125

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201901125

20190513 Angew：用线性自由能关系建立Li-S电池中氢氟醚作为电解质共溶剂的选择规则

由于氢氟醚具有独特的低溶剂化行为，他们被广泛用作锂离子电池、锂硫电池、锂空电池、钠离子电池等储能体系的电解液共溶剂。美国阿贡国家实验室Khalil Amine团队通过评估具有不同结构特征的氢氟醚的溶剂化能力和采用氢氟醚作为共溶剂的电解液的穿梭因子建立了有机结构与电化学性能之间的定量结构-活性关系。研究者还建立了电解液共溶剂结构性质与锂硫电池穿梭效应之间的线性自由能关系。该研究结果不仅为研究锂硫电池中多硫化物穿梭效应提供了新的有价值的观点，而且为选择适当的电解液共溶剂提供了理论指导。

Chi-Cheung Su, Khalil Amine et al, Establishment of Selection Rule for Hydrofluoroether as Electrolyte Co‐solvent through Linear Free‐Energy Relationship in Lithium‐Sulfur Batteries, Angew. Chem. Int. Ed.,2019

DOI: 10.1002/anie.201904240

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201904240?af=R

四：其他

20190513 Chem：使用TMAP-TEMPO自由基的长寿命全有机水系液流电池

近年来，水溶液有机氧化还原液流电池逐渐成为一种备受关注的储能手段。然而，水系有机液流电池的正极电解质选择却十分有限，目前报道的水溶液有机氧化还原物种的寿命都很短。

中国科学技术大学Tongwen Xu, Zhengjin Yang与美国哈弗大学Michael团队报道了其将4-[3-（三甲氨基）丙氧基]-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基（TMAP-TEMPO）氯化物这种高水溶性有机分子作为正极电解液的相关工作。当在实际的水溶液有机氧化还原液流电池中性条件下使用TMAP-TEMPO时，液流电池的开路电压为1.1V，其库伦效率也高于99.73%。其容量保持率是迄今为止报告的所有有机水溶液液流电池中最高的，具体表现为在1000周的连续循环过程中每周容量保持率均高达99.993%。

Yahua Liu, Michael J. Aziz, Zhengjin Yang, Tongwen Xu et al, A Long Lifetime All-Organic Aqueous Flow Battery Utilizing TMAP-TEMPO Radical, Chem,2019

DOI: 10.1016/j.chempr.2019.04.021

https://www.cell.com/chem/fulltext/S2451-9294(19)30179-2?rss=yes#

20190517 Chem. Rev. Soc.：喷雾热解法制备纳米结构及其在储能和转化中的应用

在过去的几十年里，功能化纳米结构材料由于具有独特的物理和化学性质因而吸引了广泛关注，但是其应用领域不仅仅局限于基础研究还可以拓展到很多技术领域。喷雾热解这种简单、高效、可大规模制备且适合流水线生产的合成方法为多种功能化纳米材料的合理设计与合成提供了无限可能。

伍伦贡大学郭再萍、厦门大学张桥保和中南大学Jiexi Wang团队对近年来通过喷雾热解方法制备的多功能纳米材料及其在能量存储与转化方面的研究进展进行了总结概括。作者首先对喷雾干燥技术的设备、组件以及工作原理等进行了简单介绍，然后全面地描述了设计具有可控形貌、结构的纳米功能材料的设计原则与策略。之后，作者对上述功能化纳米材料在能量储存与能量转化领域的大规模应用进行了描述，包括电极材料、高活性催化剂以及光电材料等。最后，作者重点讨论了喷雾热解方法在纳米结构材料制备方面的潜在优势和挑战，并对其未来的研究和发展方向提出了看法。

Jin Leng, Jiexi Wang, Qiaobao Zhang, Zaiping Guo et al, Advances in nanostructures fabricated via spray pyrolysis and their applications in energy storage and conversion , Chem. Soc. Rev., 2019

DOI: 10.1039/C8CS00904J

https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2019/CS/C8CS00904J#!divAbstract