本期為電池領域前沿第4期，帶來陶佔良、麥立強、鍾澄、黃佳琦、蔣青、陳曉東、崔光磊、李寶華等電池研究最新成果。僅供交流學習！
1. Small：層狀Ca0.28MnO2·0.5H2O正極用於水系鋅離子電池
南開大學陶佔良教授課題組成功設計出一種納米片自組裝納米棒結構Ca0.28MnO2·0.5H2O為鋅插層正極材料。電化學性能測試表明，Ca0.28MnO2·0.5H2O正極在175 mA g−1電流密度下的容量為298 mAh g−1，且在5000次的長期循環中幾乎沒有明顯的容量衰減，表明Ca離子和水的每次插入可以顯著提高Zn2+在Mn基層狀材料中的可逆插層/脫出穩定性。
Tianjiang Sun, Qingshun Nian, Shibing Zheng, Jinqiang Shi, and Zhanliang Tao. Layered Ca0.28MnO2·0.5H2O as a High Performance Cathode for Aqueous Zinc‐Ion Battery. Small2020. DOI: 10.1002/smll.202000597.
2. Chem. Soc. Rev.: 金屬-有機骨架塗層研究進展
武漢理工大學麥立強教授課題組綜述了近年來MOF塗層在合成策略和廣泛應用方面的研究進展。在文中，作者首先對MOF塗層的基本化學、分類和功能進行了全面的論述，隨後通過調節金屬離子源和有機配體的不同狀態(如固態、液態和氣態)，系統地總結了功能材料中MOF塗層的合成方法。在此基礎上，作者重點介紹了MOF塗層的許多潛在應用，並討論了其結構與性能之間的關係。最後，作者提出了今後MOF塗料研究的機遇和挑戰。本文對MOF塗層的深入理解，將為合理設計高性能MOF基材料提供更好的指導，為MOF的應用開闢新的機遇。
Jiashen Meng, Xiong Liu, Chaojiang Niu, Quan Pang, JiantaoLi, Fang Liu, Ziang Liu and Liqiang Mai. Advances in metal–organic frame work coatings: versatile synthesis and broad applications. Chem. Soc. Rev. 2020. DOI: 10.1039/C9CS00806C.
3. Adv. Mater.: 新興鉀硫電池的首篇綜述
天津大學鍾澄教授、丁佳教授聯合德克薩斯大學奧斯汀分校David Mitlin教授等課題組首先對鉀硫電化學及其與眾所周知鋰硫電化學的區別進行了批判性的討論，並對鉀硫電池中的硫正極進行了探討，重點討論了硫結構、碳host化學和孔隙率以及在建立可逆硫化鉀K2Sn相序中的電解質、寄生反應產物多硫化物的穿梭效應、粉化驅動容量衰減等方面的作用。隨後作者對固態電解質(SSEs)進行詳細討論，包括具有優異前景的固液混合體系。然後，作者對鉀金屬負極進行了評述，重點強調了形成穩定與不穩定固態電解質界面(SEI)時的電解質反應，介紹了目前對鉀枝晶的認識，並著重介紹了室溫液態負極的K-Na合金化方法。
Jia Ding, Hao Zhang, Wenjie Fan, Cheng Zhong, Wenbin Hu, and David Mitlin. Review of Emerging Potassium–Sulfur Batteries. Adv. Mater. 2020. DOI: 10.1002/adma.201908007.
4. Adv. Funct. Mater.: 可充電電池中的臨界電極/電解液界面
北京理工大學黃佳琦教授課題組綜述了近年來可充電系統中界面的研究進展，包括正極電解質界面(CEI)和固態電解質界面(SEI)。通過討論電極/電解液界面的可能形成機理，作者介紹了影響界面形成的兩個關鍵因素：比吸附和溶劑化配位結構。最後，作者詳細介紹了界面的結構、化學組成、鋰離子在界面中可能的輸運機制以及調控鋰離子通過界面途徑的策略。本文非常有助於科研人員對界面的基本認識，為電極/電解液界面的合理設計提供了科學原則，對長期循環充電電池的合理設計具有啟發意義。
Chong Yan, Rui Xu, Ye Xiao, Jun-Fan Ding, Lei Xu, Bo-Quan Li, and Jia-Qi Huang. Toward Critical Electrode/Electrolyte Interfaces in Rechargeable Batteries. Adv. Funct. Mater. 2020. DOI: 10.1002/adfm.201909887.
5. Nat. Commun.: 層狀納米結構鋅鋁共晶合金抑制鋅枝晶
吉林大學蔣青教授、郎興友教授課題組報道了一類具有交替Zn和Al層狀納米結構的共晶Zn/Al合金，並將其作為作為可逆的無枝晶負極材料，顯著改善了水性鋅錳氧化物電池(Zn-Mn AR-ZIBs)的電化學性能。
Sheng-Bo Wang, Qing Ran, Rui-Qi Yao, Hang Shi, Zi Wen, Ming Zhao, Xing-You Lang & Qing Jiang. Lamella-nanostructured eutecticzinc–aluminum alloys as reversible and dendrite-free anodes for aqueous rechargeable batteries. Nat. Commun. 2020. DOI: 10.1038/s41467-020-15478-4.
6. Adv. Mater.: Mg2TiO4塗層抑制富鋰正極材料析氧
南洋理工大學陳曉東教授聯合中科院化學所曹安民研究員等課題組設計出一種具有逆尖晶石結構的Mg2TiO4介電塗層，其通過形成反向電場可以限制體陰離子的向外遷移，從而有效抑制富鋰正極材料中的連續析氧。該工作預示著一種新型穩定陰離子的範例，通過界面化學調控，可以使高能量密度電極材料走向實際應用。
Wei Zhang, Yonggang Sun, Huiqiu Deng, Jianming Ma, Yi Zeng, Zhiqiang Zhu, Zhisheng Lv, Huarong Xia, Xiang Ge, Shengkai Cao, Yao Xiao, Shibo Xi, Yonghua Du, Anmin Cao, and Xiaodong Chen. Dielectric Polarization inInverse Spinel‐Structured Mg2TiO4 Coating to Suppress Oxygen Evolution of Li‐Rich Cathode Materials. Adv. Mater. 2020. DOI: 10.1002/adma.202000496.
7. Adv. Funct. Mater.: 離子締合輔助粘彈性尼龍電解質用於固態電池
中科院青島生物能源所崔光磊研究員聯合中科院大連化物所侯廣進研究員等課題組利用具有強氫鍵的尼龍(PA)大分子鏈在鹽濃度(LiTFSI)溶液中的解鏈現象，首次設計出一種離子締合構型聚合物電解質。作者通過構造一個具有橋聯陽離子-陰離子配位的交聯結構，成功繞過了離子電導率和粘彈性模量之間的矛盾，這使得電極和電解液可以同步運動，即使在極端變形時也能保證穩定的界面。
Zhiming Zhao, Fan Li, Jingwen Zhao, Guoliang Ding, Jinzhi Wang, Xiaofan Du, Qian Zhou, Guangjin Hou, and Guanglei Cui. Ionic‐Association‐Assisted Viscoelastic Nylon Electrolytes Enable Synchronously Coupled Interface for Solid Batteries. Adv. Funct. Mater. 2020. DOI: 10.1002/adfm.202000347.
8. Adv. Funct. Mater.: 自愈和材料用於儲能器件
清華大學深圳研究院李寶華教授課題組首先介紹了內、外自愈和材料及其工作原理。然後，根據自愈和化學原理，包括氫鍵、靜電相互作用和硼酸酯鍵等，詳細介紹了自癒合材料在ESD中的應用。在此基礎上，作者討論了自癒合特性ESD的關鍵挑戰和未來的重要發展方向。
Weicong Mai, Qipeng Yu, Cuiping Han, Feiyu Kang, and Baohua Li. Self‐Healing Materials for Energy‐Storage Devices. Adv. Funct. Mater. 2020. DOI: 10.1002/adfm.201909912.
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