鋰電池百篇論文點評（2022.4.1—2022.5.31）

1 正極材料

1.1 層狀氧化物正極材料

Goonetilleke 等

使用鎢酸銨來修飾LiNiO

材料的晶體結(jié)構(gòu)以及一次顆粒形貌，結(jié)構(gòu)精修表明W占據(jù)了LiNiO

材料中的鎳位，并誘導更多的Ni

進入到Li 位。通過變溫XRD 分析表明，W 的加入提高了材料在高溫合成過程中的穩(wěn)定性，與原始樣品相比W 的加入降低了材料的分解速率，因此W 的引入可以使用高合成溫度并合成具有較大的初次顆粒尺寸的材料。

Liu 等

提出了一種通過Li

FeO

正極添加劑改善LiCoO

/中間相碳微球(MCMB)電池零電荷存儲性能的方法，當電池處于零電荷狀態(tài)時，Li

FeO

添加劑的不可逆充電容量使負極和正極電位下調(diào)，且Li

FeO

添加劑在2.9 V以下提供了一個小的放電平臺，可以在電池儲存過程中將零電荷電池狀態(tài)下的負極電位在2.4～2.5 V 的范圍內(nèi)保持10 天，該方法將電池在零電荷存儲10 天后的容量恢復(fù)率從37.6%提高到95.5%，提高了鋰離子電池的零電荷存儲性能，避免了零電荷狀態(tài)導致的鋰離子電池退化或失效。Yang 等

通過Co(OH)

與LiH

PO

的原位化學反應(yīng)在LiCoO

正極表面構(gòu)筑了一層LiCoPO

包覆層，這種包覆層與LiCoO

具有強鍵合并完全包覆；在重復(fù)的高壓鋰化/脫鋰過程中，確保了穩(wěn)定的正極-電解液界面具有較少的副反應(yīng)并減輕了晶間開裂和相塌陷。此外，在界面處形成的強共價P-O 四面體結(jié)構(gòu)有效地降低了LiCoO

的表面氧活性，進一步抑制了氧的釋放和不可逆的相變。Ye等

通過非晶態(tài)Zr

(PO

)

表面修飾獲得了低溫下穩(wěn)定的高電壓LiCoO

(4.6 V)。在低溫條件下，高非晶態(tài)的表層可以幫助形成穩(wěn)定性強、潤濕性好和界面電阻低的高質(zhì)量正極電解液界面。這種表面修飾的LiCoO

在0.2 C 下顯示出179.2 mAh/g 的容量，并且在300 次循環(huán)(1 C)后具有91%的容量保持率。而基體LiCoO

在相同情況下僅顯示161.6 mAh/g和1%的容量保持率。該工作為設(shè)計具有優(yōu)異高電壓和低溫性能的層狀正極材料提供了一條有效途徑。

Kim 等

研究摻雜元素對于高鎳層狀氧化物材料的作用，通過基于密度泛函計算的逐步篩選過程，選擇38 種候選元素，仔細研究它們在緩解化學機械晶格應(yīng)力、氧演化和帶電態(tài)陽離子混合方面的有效性，最終篩選出最佳摻雜元素硅，并合成了硅摻雜的LiNi

Co

Mn

O

，經(jīng)各項表征證明，Si 摻雜后的材料電化學性能優(yōu)異，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性良好。

水土保持工作得到加強。一是治理水土流失面積1 140 hm2。二是完成10個應(yīng)驗未驗生產(chǎn)建設(shè)項目的水土保持設(shè)施驗收，出臺《廈門市生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持設(shè)施驗收管理辦法》，對驗收程序進行精簡和規(guī)范。三是嚴格征收水土保持補償費643.72萬元。

Kim等

探究了B元素對于Li(Ni

Co

Al

)O

正極材料一次顆粒形貌的影響，發(fā)現(xiàn)材料的前驅(qū)體的形貌決定了后續(xù)的正極材料的形貌，而B的作用是不讓材料的一次顆粒各向異性生長，保持顆粒沿(003)面生長，從而形成徑向有序的結(jié)構(gòu)。Namkoong等

使用B 對具有核殼濃度梯度的Li(Ni

Co

0Al

)O

材料進行摻雜，經(jīng)過電化學測試后發(fā)現(xiàn)，即使經(jīng)過500 h 的滿充態(tài)，B 摻雜改性過的材料仍保持完整的結(jié)構(gòu)特性，而原始的材料已經(jīng)發(fā)生了很大的不可逆結(jié)構(gòu)變化。此外，全電池進行測試的長電化學循環(huán)進一步證明了材料的容量保持率有很大一部分原因決定于高荷電狀態(tài)持續(xù)的時間，而微結(jié)構(gòu)的調(diào)整可以有效地緩解時間依賴的因電解液侵蝕造成的衰減。Cheng 等

通過液相物理混合和高溫退火方法將2%(摩爾分數(shù))Ti 原子作為改性材料摻雜到LiNi

Co

Mn

O

(NCM)中。在4.5 V 高壓下相比，NCM-Ti 在150 次循環(huán)后具有更高的容量保持率和在10 C 下的優(yōu)異倍率容量。優(yōu)異的電化學性能可歸因于Ti摻雜提高了材料在高壓下的層狀結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、鋰離子擴散動力學和電極-電解質(zhì)界面穩(wěn)定性。原位XRD 表明，Ti 摻雜抑制了H2-H3 相變，原因可歸因于強Ti-O鍵形成更強的層狀結(jié)構(gòu)框架，對層狀結(jié)構(gòu)的劇烈膨脹和收縮行為具有屏蔽作用。非原位TEM和X射線光電子能譜表明，Ti摻雜抑制了界面氧的釋放，減少了不需要的界面反應(yīng)。Wang等

在合成富鎳層狀氧化物過程中利用低應(yīng)變類似物的富鋰錳基層狀氧化物(LMR)在富鎳層狀正極上重建穩(wěn)定表面，合成的材料具有富鎳層狀結(jié)構(gòu)核心，包含氧空位和陽離子有序度缺陷結(jié)構(gòu)的表面，與原始富鎳正極材料的電化學測試結(jié)果進行對比，當電流密度為1 C(3.0～4.6 V)時，200次循環(huán)后的容量保持率提高了30%，同時倍率性能也有明顯提高，原位XRD 測試發(fā)現(xiàn)表面重建后的富鎳材料晶格參數(shù)變化明顯減緩，電化學和原位XRD 測試結(jié)果表明富缺陷結(jié)構(gòu)的表面可以促進鋰的擴散，并在循環(huán)過程中穩(wěn)定晶體結(jié)構(gòu)。Qiu 等

研究了在不同氣氛條件下，三元材料高溫鋰化的過程，總結(jié)出在空氣條件下，Li 和O 共同作用促使前驅(qū)體Ni

Co

Mn

(OH)

形成

3ˉ

結(jié)構(gòu)，而在氧氣條件下，Li 和O共同作用促使前驅(qū)體Ni

Co

Mn

(OH)

形成

3ˉ

結(jié)構(gòu)，因此，在材料的合成過程中要保持氧氣充足，實時地填補氧空位，避免過渡金屬離子的遷移。Ou等

報告了一種Al/Zr共摻雜單晶LiNi

Co

Mn

O

(SNCM)正極材料，以解決高容量富鎳層狀氧化物正極材料不穩(wěn)定性問題。可溶性Al離子充分結(jié)合在SNCM 晶格中，而溶解性較差的Zr 離子易于聚集在外SNCM 表面層中。Al/Zr 共摻雜在SNCM 晶格中的協(xié)同作用提高了鋰離子的遷移率，緩解了內(nèi)部應(yīng)變，并在高截止電壓下循環(huán)抑制了鋰/鎳離子的混合。這些特征提高了正極倍率性能和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。富含Zr 的表面能夠形成穩(wěn)定的正極-電解質(zhì)界面，從而防止SNCM 與非水氟化液體電解質(zhì)溶液發(fā)生不必要的反應(yīng)并避免Ni 溶解。Zhang 等

將原位生長策略成功地用于富鎳層狀NCM811 正極，在表面構(gòu)筑了超薄的F 摻雜β-Co(OH)

納米涂層。所獲得的正極在充電至4.5 V的高截止電壓且在-40～60 ℃的寬溫度范圍內(nèi)表現(xiàn)出顯著提高的倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性。此外，正極表示出高耐濕性，在暴露于相對濕度為98%的氣氛后幾乎沒有任何雜質(zhì)跡象。這種簡單的界面納米結(jié)構(gòu)具有較低的界面能，有助于鋰離子傳輸，具有較低的界面阻抗和更高的穩(wěn)定性。Pham 等

使用共沉淀法合成了Li

Ni

Fe

Mn

O

(LNFM)正極材料，通過對材料進行原位OEMS及EIS表征確認了首周電化學循環(huán)下CO

、O

和POF

等氣體對應(yīng)的界面反應(yīng)，結(jié)果表明較弱的氧析出降低了LNFM層狀結(jié)構(gòu)向尖晶石結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)化速率，緩解了循環(huán)過程中的電壓和容量衰減。

Guo等

提出了一種固液氣一體化表面/界面改性方法，在富鋰材料表面/界面上構(gòu)建CEI預(yù)構(gòu)建層和缺陷異質(zhì)結(jié)構(gòu)，CEI預(yù)構(gòu)建層在循環(huán)過程中誘導形成薄且穩(wěn)定的CEI膜，緩解過渡金屬離子的溶出，增強表面晶格氧的穩(wěn)定性；引入缺陷異質(zhì)結(jié)構(gòu)可以降低電荷轉(zhuǎn)移電阻。改性后的富鋰材料在0.1 C 充放電時具有315 mAh/g 的可逆容量，0.1 C 循環(huán)500圈后容量保持率為83.3%，5 C循環(huán)500圈容量保持率為91.5%。

1.2 其他正極材料

Wang 等

報道了一種全氟化電解質(zhì)，它可以通過在兩個電極上形成堅固且電阻較低的鈍化膜來減少副反應(yīng)，從而使石墨||Li 陰陽雙離子電池在高達5.2 V 的電壓下高度穩(wěn)定地運行。該電解液可在石墨||Li 電池中實現(xiàn)可逆的PF

-陰離子嵌入/脫出和Li

陽離子電鍍/剝離，實現(xiàn)穩(wěn)定循環(huán)，在500 mA/g下5000 次循環(huán)后容量保持率為94.5%，容量保持率高達91.8%。Li 等

以七氟丁基咪唑(HFBMZ)作為電解質(zhì)添加劑，研究對抑制鋰(Li)負極表面枝晶生長及NCM622 循環(huán)和倍率性能的影響。HFBMZ可以去除電解質(zhì)中微量的H

O和HF，減少固體電解質(zhì)界面相(SEI)表面的副產(chǎn)物，抑制NCM622中金屬離子的溶解。HFBMZ 還能增強隔膜的潤濕性，促進Li 的均勻沉積。HFBMZ 使Li

容易脫溶。此外，HFBMZ 還可以優(yōu)化SEI 的組成和結(jié)構(gòu)。Chen 等

以

，

-二甲基-2-(3-(1，1，3，3-四甲基-3-(3-(2-(4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二氧硼烷-2 基)乙氧基)丙基)二氧氧基)丙氧基)乙基-1-胺(TMBDSA)作為電解質(zhì)添加劑，研究對NCM811性能的影響。表面分析和密度泛函理論計算表明，TMBDSA 先于電解質(zhì)中的碳酸鹽組分被氧化，在正極表面形成保護界面層。此外，由于叔胺部分的酸清除功能，TMBDSA能顯著抑制LiPF

的水解和過渡金屬離子(Ni、Co和Mn)的溶解。Li等

將六氟丙烯酸異丙酯(HFAC)作為電解質(zhì)添加劑，研究對鋰負極的影響，實驗結(jié)果表明，HFAC 具有烯烴基團和非極性全氟碳(—CF

CF

CF

)鏈，在鋰離子溶劑化周圍形成疏水表面聚集物，抑制H

O 對LiPF

的水解，還可以在界面上形成富含C—F 產(chǎn)物，抑制枝晶的形成。Zhang 等

使用非親核有機堿乙氧基(五氟)環(huán)三磷腈(PFN)作為多功能添加劑，同時提高FEC-LiPF

碳酸鹽基電解質(zhì)的化學穩(wěn)定性和安全性。PFN的給電子—P＝N—基團使其能夠捕獲電解質(zhì)中的路易斯酸PF

和HF，而PFN 類似苯結(jié)構(gòu)的空間位阻阻止其攻擊FEC。此外，PFN 添加劑還提高了電池的安全性和可加工性，因為它具有優(yōu)異的阻燃性和良好的隔膜潤濕性。Wu 等

以二氟草酸硼酸鋰(LiDFOB)和四氟硼酸鋰(LIBF4)為鋰鹽，組成雙鹽電解質(zhì)，研究其對單晶NCM811/石墨電池電化學和安全性能的影響。結(jié)果表明LiDFOB 和LiBF

鹽有助于原位生成富F和B的電解質(zhì)界面相，有助于抑制氧和界面副反應(yīng)，提高電池的性能，在4.5 V下，循環(huán)200周保持率可達98.8%，且電池熱失控(TR)的引爆溫度提高31.1 ℃，并將最大失效溫度降低76.1 ℃。

2.4.3 TCT 1項研究報道了TCT[6]，采用固定效應(yīng)模型進行分析，詳見圖6。Meta分析結(jié)果顯示，兩組患者TCT比較差異無統(tǒng)計學意義[MD＝－5.87，95%CI（－17.69，5.95），P＝0.33]。

2 負極材料

2.1 硅基負極材料

Liu 等

報道了在SiO/C 負極表面制備富含硫化物的固體電解質(zhì)界面(SEI)層，以提高低溫下的可逆鋰存儲性能。與傳統(tǒng)的SEI層不同，本改性層由具有三個連續(xù)層的無機-有機雜化組分組成，如TOF-SIMS 所揭示的，ROSO

Li、ROCO

Li 和LiF均勻分布在不同的層上。當與LiNi

Co

Mn

O

正極結(jié)合使用時，-20 ℃下的容量保持率達到73%。第一性原理計算表明，富硫化物表面層和傳統(tǒng)中間層的梯度吸附可以促進Li

在低溫下的去溶劑化。同時，具有快速離子擴散能力的內(nèi)部富LiF 層可以抑制枝晶生長。

2.2 其他負極材料

Li 等

針對電池中金屬鋰枝晶問題，采用一種在鋰電沉積后通過碳纖維織物簡單翻轉(zhuǎn)實現(xiàn)的反向負極結(jié)構(gòu)(即金屬鋰預(yù)先沉積在集流體側(cè))。反向負極結(jié)構(gòu)可以引導鋰定向沉積到負極底部，來自底部鋰金屬的低成核勢壘可以誘導優(yōu)越的自底向上沉積過程。鋰金屬在750次充放電循環(huán)后，電池容量仍保持在82.3%。Lu等

采用一種通過在高電壓下氧化DME 從而在金屬鋰界面形成一種人造SEI 來提升金屬鋰的循環(huán)穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)在700 V高電壓下電解DME 分子，從而在界面處形成具有高Li

O 含量的SEI，其楊氏模量可達到3 GPa，顯著高于金屬鋰。同時外部含有較厚的有機聚合物層，SEI可以達到50～100 nm。該金屬鋰負極在1 mA/cm

電流密度下以1 mA/cm

面容量循環(huán)200次后依舊沒有枝晶形成。Huang等

將硝酸鈰作為一種多功能電解質(zhì)添加劑，可以在金屬鋰負極表面形成穩(wěn)定的SEI，用于長壽命的Li-S電池。Ce

的存在有助于調(diào)控Li的沉積/剝離，抑制Li枝晶的生長。添加硝酸鈰后，在電流密度為1 mA/cm

的鋰對稱電池中，可以實現(xiàn)超過1400 h的優(yōu)良循環(huán)壽命；Li-S電池在5 C倍率下的容量為553 mAh/g，在1 C 倍率下?lián)碛休^長循環(huán)壽命同時容量保持率高達70.4%。此外，在Li負極表面原位形成的含有硫化鈰的堅固SEI層有助于抑制金屬Li與電解質(zhì)的副反應(yīng)，調(diào)節(jié)Li負極上的電化學剝離/沉積行為。Dong 等

提出了一種合適的取代羧甲基纖維素鋰(CMC-Li)作為人工SEI層，它具有高離子遷移數(shù)(0.66)、高楊氏模量(24.6 GPa)和良好的親鋰性，可以適應(yīng)鋰負極的體積變化，使超密鋰沉積在銅集電極上。具有CMC-Li薄膜的金屬鋰負極(CMC-Li@Li)在10 mA/cm

的大電流密度和10 mAh/cm

的面容量下近300 h的對稱電池中提供了出色的循環(huán)性能。Li等

報道了一種逐層優(yōu)化的多層結(jié)構(gòu)，集成了人工固體電解質(zhì)界面(LiF)層、親鋰(Li

Au合金)層、鋰補償層和銅箔，其中每一層協(xié)同作用來穩(wěn)定鋰沉積行為并提高電池的循環(huán)性能。鋰補償層的存在使半電池具有高達158.9%的初始CE，并且LiF層和親鋰層的作用使電池160次循環(huán)中保持平均庫侖效率為98.8%，這進一步證明了半電池的穩(wěn)定性。結(jié)果，當與LiFePO

正極結(jié)合時，初始容量為148 mAh/g，在130次循環(huán)后容量保持率為97.5%。Qian等

通過在鋰金屬表面上一步旋涂CuCl

制備多功能保護層。所制備的保護層具有可變的多孔形態(tài)，由導電鋰銅合金和具有電化學活性的CuCl

組成，可主動促進鋰離子的均勻擴散，消除鋰枝晶，隨后均勻沉積Li

。在這種動態(tài)保護機制下，所提出的CuCl

修飾的鋰電極與鋰箔配對在1 mA/cm

的電流密度下可以穩(wěn)定循環(huán)超過1500 h。此外，組裝的全電池，在使用LiFePO

正極以5 C的高倍率循環(huán)2000 次后仍能實現(xiàn)85.6%的容量保持率。這種通過結(jié)合電化學活性成分提出的動態(tài)保護機制可以為制備安全和高性能的鋰金屬負極提供新的指導。

最后，促進一個地區(qū)的經(jīng)濟的發(fā)展最終是要落實到使廣大人民群眾受惠。公共財政收入隨著經(jīng)濟增長而增長，而社會福利作為公關(guān)財政的重要支出，與人口變化的關(guān)系尤其緊密。發(fā)達國家的政府教育、養(yǎng)老和醫(yī)療支出占了各級財政收入的50%以上，對比發(fā)達國家，目前河南省在這三方面的支出有所不足，還存在很大的上升空間。伴隨著老齡化，可以逐步調(diào)整政策規(guī)劃，以實現(xiàn)河南省人口結(jié)構(gòu)與社會經(jīng)濟的良性發(fā)展。

Kim等

研究了燒結(jié)氣氛對Li

La

Zr

O

(LLZO)與正極材料NCM622間界面阻抗的影響，以LLZO、NCM622為模型，通過調(diào)控燒結(jié)氣氛，采用X射線吸收光譜、X射線衍射和吉布斯自由能分析，系統(tǒng)地研究了界面處二次相的形成及其起始條件。發(fā)現(xiàn)去除二氧化碳并減少水蒸氣有助于LLZO 和NCM在不形成二次相的情況下獲得良好接觸；在純氧氣氣氛下燒結(jié)時，可以獲得與有保護層的LLZO相當?shù)牡徒缑孀杩梗辉诘獨鈿夥障聼Y(jié)時也不會形成二次相，但高溫條件下材料會失氧。Kim等

提出了一種定制鈣鈦礦型Li

La

Zr

O

(LLZO)固態(tài)電解質(zhì)，結(jié)合體相摻雜手段與利用質(zhì)子化/刻蝕進行晶界處理，提高了LLZO對鋰的兼容性，其電解質(zhì)可展現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性與能量密度。其全固態(tài)電池鋰金屬電池在5 mAh/cm

的正極負載，3 mA/cm

的電流密度下，在循環(huán)中可以累計放出超過4000 mAh/cm

的容量。

Li等

通過將多孔聚合物基分子刷(聚低聚乙二醇甲基丙烯酸甲酯)接枝超交聯(lián)聚(4-氯甲基苯乙烯)納米球(

PCMS-g-PEGMA)與單離子導體鋰化Nafion合理集成，開發(fā)了一種堅固的全有機界面保護層。具有剛性超交聯(lián)骨架的多孔

PCMS 增加了界面層的機械穩(wěn)定性，并為快速離子傳導提供足夠的通道，而PEGMA和鋰化Nafion聚合物使結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的人工保護層形成均勻的Li

擴散通道和較高的Li

遷移數(shù)。有保護層的鋰金屬負極在10 mA/cm

的高電流密度下實現(xiàn)了超過9100 h 穩(wěn)定循環(huán)，并在大面積容量(10 mAh/cm

)下實現(xiàn)了超過2800 h 的穩(wěn)定循環(huán)。Li 等

將具有電化學活性的硫酰氟(—SO

F)接枝到一個聚合物骨架上得到了一種應(yīng)用于金屬鋰負極的多孔人工SEI層。SO

F基團可以與Li原位反應(yīng)生成SO

Li基團和LiF，在鋰表面形成以鋰離子為主導的高界面能SEI層，鈍化金屬鋰負極的同時改善了金屬鋰的沉積過程。有序排列的SO

Li 基團作為離子導電位點，提高了鋰離子沿一維通道的遷移速度，增加了該界面層對Li 的浸潤性。SO

Li 基團和LiF 協(xié)同作用使該人工SEI 層有效改善了鋰金屬負極的電化學性能，對稱電池在2 mAh/cm

下穩(wěn)定循環(huán)超過3530 h。Zhang 等

基于1-丁基-1-甲基吡咯烷二(三氟甲磺酰)亞胺離子液體作為引發(fā)劑，促進PIA-SPE與金屬鋰負極原位反應(yīng)生成人工SEI保護層。TOF-SIMS 和XPS 分析表明，在電解質(zhì)/鋰界面之間原位形成了含LiF、Li

S

、Li

N 的穩(wěn)定固體電解質(zhì)界面(SEI)，掃描電鏡也觀察到構(gòu)建的人工SEI能夠促進金屬鋰均勻沉積。經(jīng)改性的鋰對稱電池能夠穩(wěn)定循環(huán)超過4500 h，LiFePO

/PIASPE/Li全電池在1 C倍率下穩(wěn)定循環(huán)超過1300周，容量保持率84%。Kim等

報告了一種懸浮電解質(zhì)設(shè)計，它改變了液體電解質(zhì)中的Li

溶劑化環(huán)境，并在金屬鋰負極上形成了富含無機物的固體電解質(zhì)界面。這種電解質(zhì)設(shè)計提高了金屬鋰電池的庫侖效率，降低了鋰成核電位并延長了相關(guān)鋰電池的壽命。

3 電解質(zhì)及添加劑

3.1 固態(tài)電解質(zhì)

Di等

采用選擇性人工固體電解質(zhì)界面(SEI)層(Li

S

，

= 1，2)保護策略，實現(xiàn)了高容量下可逆的鋰剝離/鍍覆和堅固的電極框架。具有選擇性Li

S

人工SEI (LS@A-Li)的凹槽衍生的圖案化陣列Li 在1.0 mA/cm

/1.0 mAh/cm

下 表 現(xiàn) 出 超 過1800 h 的循環(huán)壽命，甚至在5.0 mA/cm

/10.0 mAh/cm

下也表現(xiàn)出超過600 h的循環(huán)壽命。這種LS@A-Li的應(yīng)用可行性也在商業(yè)LiFePO

和LiNi

Co

Mn

O

(NCM523)全電池中得到證實。

Gonzalez等

提出硫化物電解質(zhì)中氯的取代與機械壓實的協(xié)同作用不僅提高了鋰離子電導率，而且拓寬了電解質(zhì)的穩(wěn)定電化學窗口。在機械壓實組裝條件下，富氯的硫化物電解質(zhì)展現(xiàn)出更寬的穩(wěn)定窗口，不需要額外界面層就可以實現(xiàn)4～5 V 的正極與金屬鋰負極匹配的固態(tài)電池。此外，在不同氯含量電解質(zhì)的電池循環(huán)后，正極側(cè)的電解質(zhì)顯示了類似的分解水平，這表明在許多情況下，負極的穩(wěn)定性對電池的長期循環(huán)影響更大。Dawson 等

預(yù)測了LGPS的納米化可以進一步提高其鋰離子電導率。通過納米級建模技術(shù)，揭示了LGPS的鋰離子電導率隨顆粒體積的減少而增加，具有顯著的納米效應(yīng)。這些特征來自于局部結(jié)構(gòu)的重大變化，以及從主要的一維鋰離子傳導機制到三維機制的根本變化。在最小的納米顆粒尺寸，其室溫下的鋰離子電導率可以達到顆粒內(nèi)部的3 倍。Singer 等

研究了生產(chǎn)中Li

PS

Cl 性質(zhì)與H

S形成之間的關(guān)系及其受到與對生產(chǎn)環(huán)境的影響，沿著濕涂工藝鏈上的各個步驟分析了樣品的狀態(tài)，包括存儲、混合、涂覆、干燥和用Li

PS

Cl (LPSCl)作為固體電解質(zhì)材料致密化。通過對電解質(zhì)片H

S生成速率的測定，發(fā)現(xiàn)周圍大氣中水分含量對其影響最大，而其他研究參數(shù)的影響相對較小，可以忽略不計。而在產(chǎn)品性能中，表面的幾何形態(tài)和孔隙對產(chǎn)品性能影響較大。為確保LPSCl固體電解質(zhì)片的生產(chǎn)職業(yè)安全和產(chǎn)品質(zhì)量，生產(chǎn)設(shè)施需要在-40～-50 ℃的露點控制氣氛。Liu 等

采用電紡絲-滲透-熱壓法制備了一種由Li

PS

Cl 與極性聚(偏氟乙烯-co-三氟乙烯)[P(VDF-TrFE)]骨架組成的柔性復(fù)合電解質(zhì)膜。Li

PS

Cl 與極性P(VDF-TrFE)間的作用使其在擁有約1.2 mS/cm

高室溫離子電導的同時，擁有了良好的延展性。用復(fù)合電解質(zhì)膜、LiNbO

包覆的NMC811 正極及鋰銦負極裝配了扣式全固態(tài)電池，在室溫，1.0 mA/cm

(即1.61 C)的電流密度下，其1000 周后容量保持率為92%，20000 周后容量保持率為71%。Wang 等

通過Cl 摻雜來改善Li

SnP

S

固態(tài)電解質(zhì)對負極的穩(wěn)定性與離子輸運性能。其中，Li

SnP

S

Cl

展現(xiàn)出2.62 mS/cm的優(yōu)秀離子電導。而在晶格結(jié)構(gòu)上，XRD 精修顯示Cl部分取代S進入了LSPS的晶格結(jié)構(gòu)，增多了鋰空位，減少了

軸上毗鄰鋰離子的間距，利于離子電導的增加。變溫交流阻抗實驗與DFT計算證實Li

SnP

S

Cl

具有更低的活化能。在鋰對稱電池中，Cl摻雜顯示出對LSPS與鋰金屬界面穩(wěn)定性的改善作用，裝配的LiCoO

對Li-In 全固態(tài)電池時，Li

SnP

S

Cl

電解質(zhì)電池也展示出更高的比容量與循環(huán)壽命。Ahmad等

合成出一種Li

P

S

O

-Li

N 新固態(tài)玻璃陶瓷電解質(zhì),其室溫離子電導達到1.58 mS/cm。其POS

3

基團使其在45%～50%的相對濕度環(huán)境下抵抗住了結(jié)構(gòu)改變。Li

P

S

O

-Li

N 電解質(zhì)室溫下臨界電流密度達到1 mA/cm

/1 mAh/cm

。此外，其鋰對稱電池能夠在室溫下，0.3 mA/cm

/0.3 mAh/cm

與0.5 mA/cm

/0.5 mAh/cm

電流密度及循環(huán)周期下循環(huán)超過1000 h。ToFSIMS以及XPS表征表示，熱動力學穩(wěn)定的Li

O與Li

N在Li/Li

P

S

O

-Li

N界面上存在，組成了預(yù)SEI層，抑制了進一步的界面副反應(yīng)以及鋰枝晶的生長。同時裝配了LiNbO

@NCA/Li

P

S

O

-Li

N||Li 全電池，電池在正極活性物質(zhì)負載7.50、16.50、21.50 mg/cm

下，初始放電容量分別為177.3、177.6、與177.8 mAh/g，展現(xiàn)出良好性能。

阿克蘇是新疆自治區(qū)的農(nóng)業(yè)大區(qū)，其境內(nèi)的渭干河灌區(qū)屬于一個典型的山前平原灌區(qū)，灌溉水源主要是黑孜水庫以下的渭干河，并適度開采地下水，灌溉面積257.30萬畝。灌區(qū)受益范圍有3縣28個建制鎮(zhèn)，總?cè)丝?1.77萬人。目前灌區(qū)渠系老損嚴重、效率低下，水土流失、水資源浪費嚴重，供水成本不斷加大，嚴重影響效益發(fā)揮，因此必須實施續(xù)建配套與節(jié)水改造。本次工程設(shè)計改造渠道270.86km，規(guī)模為中型，工程級別為4級，臨時建筑物為5級。

Liu 等

制備了一種由聚偏氟乙烯(PVDF)、高濃度鋰鹽(LiTFSI)、溶劑(DMF)和Li

Al

Ti

(PO

)

(LATP)組成的柔性復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)(CSE)膜。少量的極性溶劑DMF促進了LiTFSI的解離，同時與Li

結(jié)合形成了[Li(DMF)

TFSI]富鋰配合物而具有離子液體的性質(zhì)，提高了整體的離子電導率。高濃度的LiTFSI提供了大量的自由鋰離子，TFSI

陰離子也聚集形成離子團簇，穿梭在LATP 顆粒形成的互聯(lián)框架下形成了離子快速傳輸通道?；诟鹘M分之間的協(xié)同作用，得到的電解質(zhì)膜具有了2.44×10

S/cm(25 ℃)的高離子電導率，同時電化學穩(wěn)定窗口高達4.8 V(

Li

/Li)，具有理想的自熄能力。此外，電解質(zhì)膜也具有較好的鋰枝晶抑制能力，其鋰對稱電池在0.1 mA/cm

的電流密度下穩(wěn)定循環(huán)了3000 h以上。此外，利用電解質(zhì)膜組裝后的LiFePO

||Li、LiCoO

||Li 和LiNi

Co

Mn

O

||Li 固態(tài)電池均表現(xiàn)出良好的倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性，其LiFePO

||Li固態(tài)軟包電池也表現(xiàn)出良好的柔性和安全性。Liang 等

合成了一種聚硅氧烷單離子導體。其合成基于簡單的巰基-烯反應(yīng)，并進一步與聚(偏氟乙烯-共六氟丙烯)(PVDF-HFP)混合，形成柔性、自支撐的聚合物電解質(zhì)膜(PSiOM)。當加入57%(質(zhì)量分數(shù))的有機碳酸鹽時，其聚合物膜在20 ℃下提供＞0.4 mS/cm 的Li

電導率和高于4.8 V 的電化學穩(wěn)定窗口。其鋰對稱電池，Li||NMC622 以及Li||NMC8111 電池均能在較高倍率下穩(wěn)定循環(huán)數(shù)百周，且其高負載NMC811鋰電池能夠在1.44 mA/cm

高電流密度下維持150 周超過76%的容量保持率。Zhang 等

利用原位共聚，合成了聚甲基丙烯酸聚乙二醇酯(PEGMA)-Li

Al

Ge

(PO

)

(LAGP)-Li的層次結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了空氣穩(wěn)定和界面相容的固態(tài)電解質(zhì)/鋰一體化構(gòu)造。這種層次結(jié)構(gòu)提供了能協(xié)同起來的柔性與剛性(楊氏模量3 GPa)、2.37×10

S/cm的高離子電導率和高鋰離子轉(zhuǎn)移數(shù)(0.87)以及富LiF 的SEI，這些提高了鋰離子傳輸中的均勻度，顯著延長了電池的循環(huán)壽命(＞3500 h)，并有效抑制了枝晶。

Chang等

制造了一種不易燃、高穩(wěn)定的準固態(tài)電解質(zhì)，采用通道內(nèi)裝飾了PSS的CuBTC MOF作為主體材料，向其中加入1 mol/L LiTFSI 的PC電解質(zhì)，制得了液態(tài)組分被束縛在亞納米級環(huán)境中的準固態(tài)電解質(zhì)。它與液態(tài)電解質(zhì)相比，PC 的沸點提升了100 ℃，拓寬了電化學窗口(5.4 V

Li/Li

)，高溫下不易燃。將其運用在鋰金屬電池中，發(fā)現(xiàn)鋰金屬表面無枝晶，正極NCM811顆粒形貌更完整，電池在90 ℃的高溫下仍能在300 周循環(huán)后具有89%的容量保持率，將電池剪切、彎折后均能循環(huán)，這種不易燃和穩(wěn)定的準固體電解質(zhì)有望用于安全、高能量密度的鋰電池。You 等

通過威廉姆遜反應(yīng)將氯丙烷磺?；谆酋啺蜂?LiCPSI)連接在聚醚砜(PES)主鏈上，制成了單離子導體PES-LiCPSI。將單離子導體與聚偏氟乙烯共六氟丙烯混合后，浸泡在1∶1 的EC∶PC 溶液中，得到單離子凝膠聚合物電解質(zhì)PES-GPE。該電解質(zhì)離子電導率為7.1x10

S/cm，抗拉強度為50.5 MPa，鋰離子遷移數(shù)為0.92。裝配磷酸鐵鋰電池后，獲得了128 mAh/g 的容量，0.2 C 下370周循環(huán)后容量保持率為97%。Del 等

提出了一種將PEDOT∶PSS 和有機離子塑晶結(jié)合獲得有機混合離子電子導體的方法，將C2 mpyrTFSI(

-乙基-

-甲基吡咯烷雙三氟甲基磺酰亞胺)或C2 mpyrFSI(

-乙基-

-甲基吡咯烷雙氟磺酰亞胺)和PEDOT∶PSS、LiFSI、LiFePO

混合制成正極，通過有機物的協(xié)同作用獲得了580 S/cm 的電子電導率和3.8x10

S/cm 的離子電導率。與使用導電碳、離子導電聚合物黏結(jié)劑的固態(tài)正極相比，采用該正極的電池在倍率性能和容量保持方面更加優(yōu)秀。Alvarez 等

以三硼酸甲基丙烯酸鋰單體為材料，采用紫外光聚合法制備了單離子凝膠聚合物電解質(zhì)，采用含有不同功能基團(氟/乙氧基/二者兼?zhèn)?的硼基陰離子單體，在聚乙二醇二甲基丙烯酸酯作為交聯(lián)劑、四甘醚作為增塑劑的條件下，以紫外光引發(fā)光聚合，制備了單離子導體凝膠聚合物電解質(zhì)，并研究了不同功能基團以及增塑劑對電解質(zhì)中離子傳導的影響。該電解質(zhì)在25 ℃下離子電導率為1.71x10

S/cm，在鋰對稱電池中臨界電流密度為0.2 mA/cm

。Pei 等

報道了1，2-二甲基咪唑(DMIm)基深度共晶凝膠聚合物電解質(zhì)中的Li-N 相互作用，將具有較強電子吸引力的聚偏二氟乙烯(PVDF)聚合物摻入基于1，2-二甲基咪唑的深度共晶電解質(zhì)(DEE)中，F(xiàn) 對鋰離子的吸引改變了鋰離子的配位環(huán)境，從而導致鋰離子的遷移數(shù)身高(0.65)，并帶來了和電解質(zhì)及鋰負極之間的良好界面穩(wěn)定性。該DEE 不易燃，具有優(yōu)異的離子電導率(1.67 mS/cm)，并且具有4.35 V 的氧化起始電壓。Wang 等

提出了一種具有優(yōu)化組成設(shè)計的原位交聯(lián)塑料晶體基電解質(zhì)(CPCE)?；诙《?SN)和乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(ETPTA)與極性羰基的相互作用，CPCE提供了良好的能級和集中的配位結(jié)構(gòu)，從而改善了電化學窗口和穩(wěn)定的電極-電解質(zhì)界面。因此，精心設(shè)計的CPCE 實現(xiàn)了高離子電導率，具有較寬的電化學窗口(≈5.4 V，

.Li+/Li)和較寬的工作溫度范圍(-20～100 ℃)。它還提供無枝晶鋰鍍層，庫侖效率高達約99.1%。Cu|CPCE|LiNi

Co

Mn

O

無鋰負極軟包電池在濫用測試中表現(xiàn)出高能量密度(≈1520 Wh/L)和高安全性。

從表 3 看出，各農(nóng)藝性狀對單株產(chǎn)量的直接影響依次為單株粒數(shù)>有效莢數(shù)>主莖節(jié)數(shù)>百粒重>有效分支>株高>底莢高度>莖粗>生育期。單株粒數(shù)對單株產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)最大，為0.773，間接通徑系數(shù)也較大，為1.208；莖粗對單株產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)較小，而間接通徑系數(shù)在各農(nóng)藝性狀中最大，為1.421。表明，單株粒數(shù)對單株產(chǎn)量的直接影響最大，而莖粗對單株產(chǎn)量的間接影響最大，且對比莖粗的各間接通徑系數(shù)可知，莖粗主要通過影響有效莢數(shù)和單株粒數(shù)進而間接影響單株產(chǎn)量。

Zhou 等

報道了一類新的氯尖晶石電解質(zhì)Li

In

Sc

Cl

(0≤

≤0.666)。由于鋰離子分布高度無序，該電解質(zhì)具有可高達2.0 mS/cm的高離子電導，以及低至4.7×10

S/cm 的低電子電導。由于其對無包覆的高壓正極材料仍具有良好的穩(wěn)定性(高達4.8 V

Li

/Li)，用于LiCoO

或LiNi

Co

Mn

O

電池中，電池仍具有優(yōu)越的倍率性能和長循環(huán)表現(xiàn)。文中以LiNi

Co

Mn

O

為正極的全固態(tài)電池在室溫下具有80%的容量保持能力，超過3000 周的長循環(huán)壽命；4 mAh/cm

高負載下可以穩(wěn)定循環(huán)，且保持比容量在190 mAh/g左右。

3.2 其他電解液/添加劑

Lei 等

將2.0 mol/L 雙氟磺酰亞胺鋰溶解在乙腈中，并以氟苯為助溶劑組成弱溶劑電解質(zhì)，該電解質(zhì)在溶劑化/脫溶劑化方面具有優(yōu)勢，同時可以增強Li

在本體電解質(zhì)中的擴散，并改善Li

脫溶劑動力學，NCM811/石墨表現(xiàn)出優(yōu)異的倍率和低溫性能。Zhao等

報告了一種新溶劑2，2-dimethoxy-4-(trifluoromethyl)-1，3-dioxolane(DTDL)，該溶劑將環(huán)狀氟化醚與線性醚鏈段相結(jié)合，同時實現(xiàn)高電壓穩(wěn)定性和調(diào)節(jié)鋰離子溶劑化能力和結(jié)構(gòu)。高達5.5 V的高氧化穩(wěn)定性、0.75的大鋰離子遷移數(shù)和500次循環(huán)后99.2%的穩(wěn)定庫侖效率證明了DTDL在高壓鋰金屬電池中的潛力。Song 等

將0.8 mol/L 六氟磷酸鋰(LiPF

)和0.2 mol/L 二氟硼酸鋰(LiDFOB)溶于氟乙烯碳酸酯(FEC)、碳酸甲酯(EMC)和2，2，2-三氟乙酸乙酯(FEA)的稀電解液，以合成的無鈷富鋰材料作為正極進行了電化學性能測試，相比于常規(guī)電解液，使用這種稀釋的電解液的富鋰材料循環(huán)性能明顯提高，電壓衰減也明顯得到抑制。通過SEM、XPS 等表征手段分析，這種稀電解液有利于在正極表面原位形成均勻而堅固的CEI，穩(wěn)定了正極材料結(jié)構(gòu)，保護正極免受HF侵蝕和副反應(yīng)，抑制了結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，從而使其具有較高的電化學性能。Zhang等

以三(三甲基硅基)亞磷酸酯(TMSPi)和氟乙烯碳酸酯(FEC)作為電解質(zhì)的添加劑，研究對鋰枝晶抑制和NCM811 性能的影響。結(jié)果表明TMSPi通過與Ni

的配位效果吸附在正極表面，可以清除HF，抑制TM離子溶解，并有效緩解正極的結(jié)構(gòu)退化，但會與鋰負極反應(yīng)，導致鋰枝晶的生長，通過再引入FEC可形成有效的界面，提高兼容性。Boulanger等

發(fā)現(xiàn)LFP/石墨和NMC811/石墨電池在無添加劑的碳酸酯電解液中經(jīng)高溫或是存儲后，會產(chǎn)生氧化還原穿梭產(chǎn)物，該產(chǎn)物會導致大的充電末端容量下降和庫侖效率低下，2%VC作為添加劑可以有效地鈍化負極，抑制氧化還原穿梭。在4.2 V和70 ℃下保壓24 h 可以有效地消除氧化還原產(chǎn)物。Tan 等

以二氟磷酸鋰作為電解質(zhì)添加劑，研究對LiNi

Mn

Co

O

性能的影響。研究結(jié)果表明，二氟磷酸鋰分解后的Li

PO

和LiF 可形成保護界面相，抑制了過渡金屬的溶解和正極表面重建，且有助于鋰離子在正極內(nèi)的均勻分布，有效地緩解了應(yīng)變和裂紋的形成，在4.8 V 下循環(huán)200 周，容量保持率為97%。Duan等

以二氟磷酸鋰(LiDFP)和1，3，6-己三腈(HTN)作為電解質(zhì)添加劑，研究其對Si@C/LiNi

Mn

O

全電池性能的影響。LiDFP在電解液中的LUMO能量比溶劑低，優(yōu)先還原，有利于在正極上形成致密穩(wěn)定的膜，有效抑制電解液的副反應(yīng)，有利于Si@C 電極體積膨脹的耐受性。此外，HTN 較低的HOMO 能可提高電解質(zhì)的抗氧化性，HTN的C≡N官能團有助于從電解質(zhì)中去除微量水和副產(chǎn)物HF，兩者的協(xié)同作用可有效改善電池的性能。Tan等

在醚基溶劑上引入氯官能團，氯官能團的引入可有效提高電解質(zhì)的耐高電壓氧化性，并提高阻燃性，可在界面上形成富含LiF 和LiCl 的界面層，使4.6 V 的NCM811 鋰金屬電池具有穩(wěn)定的循環(huán)性能，效率達99.2%，循環(huán)200 周，容量保持率達88%。Yang 等

以1-(二甲胺)吡咯(PyDMA)作為電解質(zhì)添加劑，研究對NCM622/石墨電池性能的影響。密度泛函理論(DFT)建模表明，PyDMA 的獨特結(jié)構(gòu)可以有效地抑制LiPF

的水解，清除HF。計算結(jié)果還表明，添加劑會在較低的電位下氧化，在正極表面形成有效的界面膜。

Zhou等

將富溴添加劑十溴二苯乙烷(DBDPE)加入到PEO基電解質(zhì)中，提升了電解質(zhì)的耐壓、阻燃特性。將富溴阻燃劑DBDPE 加入后，在高壓條件下，DBDPE 在NCM811 正極表面上優(yōu)先分解，形成LiBr納米顆粒，LiBr會誘導富含有機物的穩(wěn)定正極/電解質(zhì)中間相的產(chǎn)生，從而提高PEO 基電解質(zhì)的耐壓特性(至4.5 V)?；谠撾娊赓|(zhì)的NCM811固態(tài)電池在150 周循環(huán)中獲得了151.4 mA/g 的容量，在4.5 V的截止電壓下獲得了83%的容量保持率和99.7%的平均庫侖效率。Cao等

將附著有活性材料的褶皺Ag-NWs 粘附在可拉伸的PAM-凝膠電解質(zhì)得到可拉伸正負極，將一個褶皺的NW的網(wǎng)絡(luò)粘附在PAM-凝膠上作為集流體，從而設(shè)計了一種具有優(yōu)異機械拉伸性能和優(yōu)異電化學性能的固態(tài)可拉伸鋰離子電池。在發(fā)生較大形變時，褶皺NWs 與分散的正負極活性材料互聯(lián)結(jié)構(gòu)也確保了FSSLIB 的電化學穩(wěn)定性。經(jīng)過250 次拉伸后，電池的LiMn

O

正極比容量為119 mAh/g，保持率為91.6%。

Chen等

利用水熱法將CeF

包覆在LiNi

Mn

O

(LNMO)表面，形成了均勻的CeF

涂層，CeF

涂層抑制了電解液對電極的腐蝕，提升了電極材料循環(huán)穩(wěn)定性，經(jīng)過100 次循環(huán)后，帶有CeF

涂層的LNMO樣品，容量保持率為97.6%(原始LNMO僅為94.0%)。此外，CeF

層有利于鋰離子的擴散，降低了極化電阻，提升了CeF

涂層樣品的倍率性能。

4 電池技術(shù)

4.1 固態(tài)電池

Ji 等

針對在固態(tài)電池中電解質(zhì)和活性材料致密度問題，采用一種溶劑交換法來實現(xiàn)三維有序結(jié)構(gòu)構(gòu)筑。通過使用黏合劑對NMP 和水中分散度差異，結(jié)合高黏度漿料抽濾方法，讓水置換出暴露界面的NMP從而使界面固化，形成三維結(jié)構(gòu)LLTO電解質(zhì)層。將LCO和LTO分別填入結(jié)構(gòu)后再燒結(jié)可以構(gòu)建致密電池結(jié)構(gòu)，電池實現(xiàn)在2 C倍率下500次穩(wěn)定循環(huán)。Fu等

在NCM622側(cè)使用丁二腈基準固態(tài)電解質(zhì)，在鋰負極側(cè)使用PEO基電解質(zhì)，將納米Li

La

Zr

Ta

O

(LLZTO)引入SN 基電解質(zhì)中，LLZTO 中的La 原子與SN 中的N 原子的絡(luò)合作用，成功地將游離SN分子固定在SN基電解質(zhì)層中，抑制SN分子與鋰負極的副反應(yīng)，可實現(xiàn)穩(wěn)定的循環(huán)。Cao等

在全固態(tài)電池中采用納米Si取代金屬鋰作為負極，分別制備了LPS和C包覆的納米硅并進行混合涂布，來實現(xiàn)離子和電子路徑調(diào)節(jié)；正極側(cè)采用硅酸鋰修飾界面的單晶NCM三元材料，改善電池與LiPSCl電解質(zhì)之間的穩(wěn)定性。所獲得的全電池在C/3下能發(fā)揮285 Wh/kg比能量，并在1000次循環(huán)中保持穩(wěn)定。Hong 等

利用鋰離子導電聚合物聚[四氟乙烯-共-全氟(3-氧代-4-戊烯磺酸)]鹽作為黏結(jié)劑，開發(fā)了一種無溶劑干法電極。該離子導電聚合物，在確保活性材料(LiNi

Co

Mn

O

)、導電碳和固體電解質(zhì)(Li

PS

Cl)之間良好的界面接觸同時，不阻礙鋰離子傳輸。獲得的全固態(tài)電池在0.1 C 下具有180.7 mA/g(3.05 mA/cm

)的高放電容量，并表現(xiàn)出穩(wěn)定的循環(huán)性能，在0.5 C 下循環(huán)300 次后仍保持其初始容量的90%。Li等

基于有機多孔材料開發(fā)了一種用于正極的電解質(zhì)，開發(fā)了一種有機分子籠鋰離子導體Li-RCC1-ClO

，用于制備高性能固態(tài)正極。離子籠結(jié)構(gòu)提高了離子電導率、離子遷移數(shù)，并且它溶于極性溶劑的性質(zhì)易與正極的漿料涂布法結(jié)合，涂覆后離子導體在正極材料表面重結(jié)晶，在正極中構(gòu)成了連續(xù)的鋰離子傳輸網(wǎng)絡(luò)。采用磷酸鐵鋰作為活性材料，添加20%(質(zhì)量分數(shù)，余同)離子導體，制成的全固態(tài)鋰電池極化更小，循環(huán)穩(wěn)定性更好。Zhou 等

設(shè)計了一種基于有機醌正極的全固態(tài)電池，采用5，7，12，14-并五苯四酮(PT)作為正極活性物質(zhì)、70Li

S-30P

S

作為固態(tài)電解質(zhì)制備了全固態(tài)電池，調(diào)控正極中導電碳含量和種類，發(fā)現(xiàn)采用Super P作為導電碳時，接觸正極的LPS 的分解可以忽略不計；PT 和LPS 的低楊氏模量有效降低了界面處的接觸阻抗。該全固態(tài)電池具有312 mA/g 的容量和500 周后90.6%的容量保持率。

在我國西南地區(qū)的深山野林里，生長著一種草本植物，它開著白色的小花，雖然看上去清新可愛，卻也沒什么特別之處。但是，如果下雨之后你再來看，便會發(fā)現(xiàn)原先白色的小花變得晶瑩剔透，就像精心雕琢后的精美藝術(shù)品。你知道這種神奇植物的名字嗎？

（2）合理控制施工進度。一方面要強化施工人員的工期意識，在施工前期做好施工計劃，每個施工隊要確立專屬施工計劃，明確完工日期，并在各個施工班組中設(shè)定施工日計劃，確保工程進度處在合理有序的管理中，防止施工的盲目性和隨意性。

Cai 等

通過利用H

BO

水溶液及氣態(tài)HF，在Li

La

Zr

Ta

O

(LLZTO)電解質(zhì)表面構(gòu)建了具有納米孔隙結(jié)構(gòu)的親鋰鋰鹽層。鋰鹽層與Li的劇烈反應(yīng)結(jié)合納米多孔層的毛細力，使LLZTO 具有了優(yōu)越的親鋰性，極大地提高了LLZTO 與熔融Li 的潤濕性，使界面阻抗降至約9 Ω·cm

。且其界面反應(yīng)誘導產(chǎn)生了具有電子絕緣和高表面能的雙功能界面相，阻斷了界面電子傳遞，引導了鋰的水平沉積，抑制了鋰枝晶?；诜€(wěn)定的LLZTO/Li 界面，文中裝配的鋰對稱電池臨界電流密度(CCD)提高到約2 mA/cm

，并在25 ℃、0.5 mA/cm

的電流密度下有達1200 h 的良好循環(huán)穩(wěn)定性。采用LiFePO

或LiNi

Co

Mn

O

正極的固體電池在室溫、1.2 mA/cm

電流密度下也具有良好的長期循環(huán)性能。Ren 等

針對固態(tài)電池中負極/電解質(zhì)接觸問題，研究了中空銀/碳纖維支架與無機/有機復(fù)合電解質(zhì)相結(jié)合的鋰金屬負極。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計在實際的軟包電池中以320 kPa的室溫和堆疊壓力下，電池200次循環(huán)容量保持率為83%。實驗結(jié)果顯示空心電極結(jié)構(gòu)與堅固的固體電解質(zhì)相結(jié)合，為實現(xiàn)可充電鋰金屬負極提供了一條可能的途徑。Xiong 等

通過一個簡單的冷卻過程將具有混合導電能力的固態(tài)萘鋰引入到了LLZTO/Li 界面層。由于該界面層具有有序的層狀晶體結(jié)構(gòu)，對Li

(4.38×10

S/cm)和電子(1.01×10

S/cm)具有良好的混合導電性能；而且能夠在Li/LLZTO 界面上形成均勻的電場和Li離子傳輸通道，從而顯著降低界面電阻，實現(xiàn)均勻且無枝晶的金屬鋰沉積與剝離。經(jīng)該界面層改性的金屬鋰對稱電池在0.2 mA/cm

下穩(wěn)定循環(huán)超過1200 h，在1 mA/cm

下穩(wěn)定循環(huán)超過500 h。

4.2 鋰空/鋰硫及其他電池技術(shù)

Gueon 等

設(shè)計了一種雙面氧化物/團聚碳管顆粒結(jié)構(gòu)，用以調(diào)控鋰硫電池中Li

S的生長。通過熱沉積的方式將MoO

沉積到CNT團聚顆粒一側(cè)表面獲得該復(fù)合結(jié)構(gòu)。應(yīng)用于鋰硫電池，Li

S主要沉積在MoO

區(qū)域，從而保留了離子和電子傳輸路徑。并且在MoO

鋰化后，吸附和催化能力顯著提升，從而獲得了超高倍率的高密度鋰硫電池。Zou 等

通過用碳納米管和有缺陷的LaNiO

(LNO-V)納米粒子填充石墨化的樟子松來制備硫正極，獲得了11.6 mg/cm

的高硫負載量的復(fù)合電極，在1 mA/cm

時顯示出8.5 mAh/cm

的高容量(0.05 C)。這種獨特的結(jié)構(gòu)不僅對微通道內(nèi)的多硫化物(LiPS)提供了物理限制，而且由于LaNiO

的氧空位周圍的自旋密度，還提供了對LiPS的強化學固定和催化轉(zhuǎn)化。這些氧空位拉長了S—S 和Li—S 鍵并使它們易于斷裂。此外，源自細胞壁的縱向通道限制了多硫化物的橫向擴散，抑制了由于多硫化物引起的鋰負極腐蝕。Sun等

利用FeF

@rGO原位構(gòu)建了用于硫正極的快速離子傳輸通道和高效催化劑，F(xiàn)eF

第一次放電原位轉(zhuǎn)化為LiF 和FeS，起到了離子傳輸和催化作用，基于該設(shè)計的硫正極具有長循環(huán)壽命，即使在硫含量升高和電解質(zhì)稀薄的條件下(12.7 mg/cm

和6 μL/mg)，可以獲得12.3 mAh/cm

的高面積容量。Ren 等

采用碳納米管作為支撐，將兩種卟啉基金屬有機框架MPF 材料(Hf-H2DPBP 和Hf-CoDPBP)粘附在框架上，這樣制成的納米片用作涂層材料。MPF 中的自由基和含鈷卟啉對多硫化物的氧化還原反應(yīng)有催化作用，從而抑制其穿梭，使制得的鋰硫電池具有高容量、高倍率和高循環(huán)穩(wěn)定性。在6.2 mg/cm

S 負載條件下，Hf-H

DPBP/CNT 和Hf-CoDPBP/CNT 電池初始比容量分別為911 mAh/g、952 mAh/g，60 周循環(huán)后分別保持745 mAh/g、818 mAh/g的容量。Ao等

設(shè)計了一種PEO-PVP/PEO 雙層PEO 基的聚合物固態(tài)電解質(zhì)。靠近正極的含PVP 層具有大量酰胺基團，酰胺基團上的羰基與多硫化鋰之間具有強相互作用，從而有效抑制了多硫化物的穿梭，顯著提高了PEO基鋰硫電池的容量保持率。

Do 等

以聚乙烯亞胺(PEI)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、檸檬酸(CA)和聚環(huán)氧乙烷(PEO)為基礎(chǔ)，開發(fā)了一種水性黏結(jié)劑(PPCP)。合成的PPCP 黏合劑具有優(yōu)異的力學性能、合適的黏度，保證了長期機械穩(wěn)定的正極結(jié)構(gòu)。且PPCP與多硫化鋰的化學相互作用抑制了穿梭效應(yīng)，實現(xiàn)了1800 次的超長電化學循環(huán)壽命鋰硫電池。Fan 等

設(shè)計了一種用于鋰硫電池的超薄的氮化硼/單壁碳管的中間層，將具有多硫化物吸附效果的六方氮化硼和單壁碳管結(jié)合，制得了一種高效的薄層中間層(UHEI)，該中間層可以抑制多硫化物擴散，加速其向硫化鋰的轉(zhuǎn)化，并提升貧液狀態(tài)下電池的性能，使用該UHEI的軟包電池在100 C 的條件下2 周循環(huán)后獲得了6.6 mAh/cm

的面容量。作者還提出了單位面積下中間層物質(zhì)負載量與硫負載量的比值(I/S)，它可以反映在一定電流密度下中間層的效率，與其他報道的中間層材料相比，UHEI的效率更高。

Bintang 等

通過調(diào)節(jié)鋰鹽濃度將琥珀腈基電解質(zhì)(QS-SCN)的熔點調(diào)整到室溫至60 ℃之間，在高于其熔點的狀態(tài)下將其浸潤到Si電極上，然后通過簡單的冷卻過程形成了準固態(tài)Li-Si 電池。發(fā)現(xiàn)在電解質(zhì)呈液態(tài)的時候通過預(yù)循環(huán)的過程可以誘導形成更穩(wěn)定的SEI，確保QS-SCN電解質(zhì)與Si顆粒之間緊密接觸。軟質(zhì)的QS-SCN在保持良好界面接觸和緩沖Si 負極大體積膨脹中發(fā)揮了重要作用。Gautam 等

研究了Si-C 負極(約30%)直接接觸預(yù)鋰化的幾個主要影響因素(時間、壓力、溫度)之間的線性關(guān)系，通過電化學表征(EIS、CV等)、電鏡表征(FEG-SEM、TEM 等)和半電池測試，結(jié)果表明，首次庫侖效率隨著與預(yù)鋰化的時間增長而增速較快，并在15～30 min 預(yù)鋰化后達到飽和。其中預(yù)鋰化時長為15 min 和30 min 的庫侖效率最大，分別為83.5%和97.3%，且首次充電容量均有所提升。此外，通過EIS結(jié)果表明，預(yù)鋰化后休息24 h可以顯著改善電池的電壓穩(wěn)定性。Li等

針對負極機械穩(wěn)定性和塑性形變角度，制備了一種PDMS包覆的Ag 納米線。使用這種作為負極材料，外層只有2 nm PDMS可容納20倍自體厚度的側(cè)向體積膨脹，在1 GPa 下拉伸率可以達到26%。該負極在預(yù)鋰化后組裝對稱電池，在1 mA/cm

電流密度下以1 mA/cm

面容量循環(huán)2700 h后保持穩(wěn)定。

Shen等

采用超聲霧化干燥方法將Co

O

量子點和Li

C

O

結(jié)合，并添加碳納米管合成了一種對水和氧穩(wěn)定的補鋰材料Li

C

O

@Co

O

-QDs/CNTs。Co

O

可以提高Li

C

O

的電化學活性和分解效率，將分解電壓從4.65 V降至4.0 V，分解效率為99.08%，不可逆比容量為540 mAh/g，碳納米管的加入可以穩(wěn)定Co

O

量子點的催化作用。經(jīng)過改性的Li

C

O

在LiFePO

體系中的分解效率從34.16%提高到99.10%，在Si-C//LiFePO

全電池中，補鋰材料可以完全補償由于在Si-C負極表面形成SEI而導致的容量損失，電池首周循環(huán)的放電容量從80 mAh/g增加到160 mAh/g。Shen 等

研究了Li

C

O

作為正極補鋰材料，通過非原位測量和密度泛函理論計算，該化合物的分解主要受缺碳影響?；诖私Y(jié)果，通過優(yōu)化選擇導體，其分解效率可以提升2.5 倍進而接近100%。將化合物應(yīng)用到無鋰的電池體系中(Si-C||S/pPAN)，在1 C 的電流密度下，比容量可以高達1200 mAh/g。組裝軟包電池循環(huán)300 周后容量保持率依然有96.9%。

Zou等

用一種水性聚合物聚乙烯亞胺(PEI)用作尖晶石錳酸鋰(LMO)和層狀結(jié)構(gòu)鈷酸鋰(LCO)的功能黏合劑。在正極極片的制造過程中，通過水的快速固化過程實現(xiàn)了關(guān)鍵成分的均勻分布，均勻的結(jié)構(gòu)賦予PEI-LMO 正極更高的鋰離子擴散系數(shù)和更好的電化學反應(yīng)動力學。此外，在循環(huán)過程中，PEI黏合劑的固定涂層不僅保護了活性材料不與電解液發(fā)生反應(yīng)，還可以有效吸收可溶性過渡金屬離子，保持了鋰金屬負極的穩(wěn)定性。因此，基于PEI的電池顯示出優(yōu)異的倍率性能和長期循環(huán)性。Brilloni 等

研究了支鏈淀粉(PU)和電子導電的聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸鹽)(PEDOT∶PSS)兩種水系黏結(jié)劑對LiNi

Mn

O

(LMNO)電極性能的影響，結(jié)果表明在0.1 C倍率下，相比于PU和PVDF 使用PEDOT∶PSS 黏結(jié)劑的LMNO 正極具有更高的比容量；在1 C倍率和5 V高截止電壓下使用PEDOT∶PSS 黏結(jié)劑的LMNO 正極在200 周循環(huán)后容量保持率達100%。

Li 等

針對有機碘電池的單電子轉(zhuǎn)移模式加上穿梭行為導致容量不足、氧化還原電位低和循環(huán)耐久性差問題，引入了Cl

與碘離子形成協(xié)同作用，從而構(gòu)建I

/l

雙電子氧化還原化學反應(yīng)。新型碘離子轉(zhuǎn)換電池的最新容量為408 mAh/g(基于I 計算)，配備新出現(xiàn)的3.42 V放電電壓平臺，記錄的高能量密度為1324 Wh/kg(基于I 計算)，并可以在-30 ℃下工作。Li等

針對Li-I電池正極材料熱力學不穩(wěn)定性和穿梭問題，采用氫碘化乙胺作為正極材料，碘/多碘化物離子與有機基團的化學鍵使高達80%的碘得到有效穩(wěn)定，在抑制穿梭效應(yīng)的同時能夠穩(wěn)定發(fā)揮容量。在0.5 C 時氫碘化乙胺比容量可發(fā)揮至173.6 mAh/g，在50 C倍率下可仍發(fā)揮133.1 mAh/g，10000次循環(huán)保持率為98.3%。還通過原位、非原位光譜表征和密度泛函理論計算闡明了碘化物和有氨基之間強大的化學相互作用。

5 電池表征、電池模型和測量技術(shù)

Zhang 等

介紹了原位沉積的NCM 正極溶解的過渡金屬(TM)離子對SiO

/Gr 復(fù)合負極的影響，以及Ni、Mn和Co對結(jié)構(gòu)和電化學穩(wěn)定性的單獨影響以及潛在的降解機制，發(fā)現(xiàn)TM離子溶解對Si基負極的有害影響大于對石墨負極，不同的TM 離子對負極-電解質(zhì)界面形成的影響不同。具體來說，Ni 沉積物會引起更劇烈的鹽分解；Co 沉積對鹽分解的影響可以忽略不計，但顯著加速溶劑分解；Mn 沉積會加劇鹽和溶劑的分解，導致更差的全電池性能。Komagatα 等

系統(tǒng)研究了充放電循環(huán)對高鎳正極材料LiNi

Co

Mn

O

熱穩(wěn)定性的影響。X射線衍射測量表明，循環(huán)后正極的整體結(jié)構(gòu)幾乎沒有變化，但X射線吸收精細結(jié)構(gòu)測量表明，表層中的Ni被還原并形成了穩(wěn)定的巖鹽結(jié)構(gòu)。差示掃描量熱法(DSC)測量表明，隨著活性材料表面上巖鹽結(jié)構(gòu)的形成，在最低溫度下產(chǎn)生的熱量會顯著降低，這種熱量會在使用高鎳正極的電池中引發(fā)熱失控。這一發(fā)現(xiàn)表明，表面的巖鹽層增強了高鎳正極的熱穩(wěn)定性。DSC 測量表明，隨著降解產(chǎn)生的總熱量變化與Ni的K邊緣(即Ni化合價)相似，表明循環(huán)過程中的熱量產(chǎn)生與晶體結(jié)構(gòu)變化之間存在很強的相關(guān)性。Xu 等

使用飛行時間二次離子質(zhì)譜(TOF-SIMS)結(jié)合多元曲線分辨率(MCR)分析方法，研究Ni元素在SEI中的分布及其對SEI的影響。在LiNi

Co

Mn

O

/石墨全電池加速老化過程中，隨著循環(huán)，Ni的溶解明顯加劇，在石墨上的溶解鎳和有機物種之間有很強的相關(guān)性。結(jié)果表明，SEI中Ni

和Li

離子之間的離子交換反應(yīng)是SEI 電阻率升高的主要原因。

Han等

采用冷凍透射電鏡Cryo-TEM和Cryo-STEM 斷層掃描對含1%LiNO

的DOLDME-LiTFSI電解液中沉積鋰和SEI的三維納米復(fù)合結(jié)構(gòu)進行了細致的研究。形成了LiF和Li

O、Li

CO

納米晶體，并嵌入在非晶聚合物中形成薄而堅韌的SEI 外殼。鋰全部剝離后，SEI外殼可以承受較大彎曲褶皺而沒有破碎或崩潰，觀察到的最小彎曲曲率半徑接近幾十納米。SEI與內(nèi)部的Li金屬有很強的附著力和完美的潤濕性，平衡潤濕角為零，因此可以在沒有任何局部過電位的情況下發(fā)生新的Li 金屬相成核。Zhou 等

采用反作用力場(ReaxFF)分子動力學模擬來研究壓力誘導SEI的結(jié)構(gòu)和性能變化。通過電荷譜和多孔結(jié)構(gòu)的定量分析可知，在壓力作用下，SEI 生長過程中鋰負極/SEI 和SEI/電解質(zhì)界面移動更少，促進了SEI結(jié)構(gòu)的分層，降低了孔隙率，有利于形成薄而致密的SEI。同時，建立了結(jié)合壓力和鹽濃度效應(yīng)的相圖，得到SEI力學性能和輸運性能之間的平衡關(guān)系，表明當楊氏模量增加時，更高的鹽濃度可以提高壓力誘導的SEI 的Li

擴散系數(shù)。Cho 等

設(shè)計實驗將原位曲率測量用于探測LLZO固體電解質(zhì)中金屬鋰負極的鋰沉積過程中發(fā)生的化學機械行為。結(jié)果表明在鋰沉積過程中，鋰金屬中的應(yīng)力會一直積累，直到發(fā)生短路。利用詳細的有限元模型(FEM)對所得數(shù)據(jù)進行分析，以定量評價應(yīng)力演化，結(jié)果表明缺陷尖端內(nèi)沉積鋰會產(chǎn)生較大的應(yīng)力累積。這些結(jié)果表明，鋰金屬枝晶的生長受燒結(jié)電解質(zhì)材料晶粒和晶界部位的局部不均勻性和化學成分變化的影響較大。Gao等

用XPS、電化學循環(huán)的實驗方法和電化學耦合的相場模型研究了在循環(huán)過程中的LLZTO/Li 界面電阻的動態(tài)變化，發(fā)現(xiàn)由電化學反應(yīng)過程導致的界面相生成速率與外加電流密度有關(guān)。在電池循環(huán)初期LLZTO 與金屬鋰因電化學還原形成界面相，該界面會一定程度阻礙鋰離子的輸運。在對稱電池中，0.1 mA/cm

電流密度下，由于LLZTO 與金屬鋰因電化學還原形成界面相，該界面會一定程度阻礙鋰離子的輸運，阻抗和過電位都隨著時間逐漸增加，直到因金屬鋰枝晶導致電池短路。當電流密度＞0.3 mA/cm

時，阻抗和過電位的變化不明顯，直到電池失效。進一步增大電流可以阻礙界面相的形成，促進鋰枝晶的生長。Sun 等

研究了Li

SnP

S

(LSPS)的界面劣化機理，采用同步加速器X射線斷層掃描、電化學阻抗譜、飛行時間二次離子質(zhì)譜和有限元分析建模共同闡釋了LSPS 與鋰金屬界面的劣化機理。LSPS在與鋰金屬接觸時就會被還原產(chǎn)生錫金屬和其他產(chǎn)物，該生成物相體積更小，因此反應(yīng)會導致界面向鋰金屬側(cè)不可自限地擴張；外加電壓會加速這一過程，鋰金屬的沉積同時會產(chǎn)生應(yīng)力，進一步導致電解質(zhì)中裂紋的產(chǎn)生?；瘜W和電化學反應(yīng)的同時作用導致電解質(zhì)與鋰金屬的界面不均勻，界面的不均勻會加劇鋰金屬的不均勻沉積、界面的劣化。

Sebti 等

揭示了在超離子導體Li

YCl

中存在高密度的層錯，并展示了一種通過在選定溫度下合成和熱處理調(diào)節(jié)缺陷濃度來控制其Li

電導率的方法。利用變溫同步X射線衍射、中子衍射、低溫透射電子顯微鏡、固態(tài)核磁共振、密度泛函理論和電化學阻抗譜的互補分析，確定了平面缺陷和非化學計量在Li

YCl

中降低鋰遷移勢壘及增強鋰位點間連通性上的作用。利用順磁弛豫增強實現(xiàn)89 Y 的固相核磁表征，直接對比了不同制備方法導致的Y陽離子位點紊亂，也為其他含Y材料研究提供了一個有效的工具。

Diener 等

提出了一種通過直接間隙檢測(上下輥的位移)的方法來研究電極的變形行為，特別是回彈(SB)效應(yīng)。通過這種方法，研究了基于鋰鎳錳鈷氧化物(NMC622)質(zhì)量負載的變化和黏合劑含量的變化。此外，還引入了一個考慮了質(zhì)量負載和黏合劑含量的經(jīng)驗?zāi)Ｐ?，對NMC622 陰極進行SB估計。越高的質(zhì)量載荷導致SB越低，而增加黏結(jié)劑含量會導致SB隨著塑性的增加而降低。Zhang等

采用冷凍電鏡觀察了鋰-氧氣電池的產(chǎn)物，低溫(液氮溫度)和低強度電子束照射有助于獲得可靠的高分辨成像和光譜分析結(jié)果。通過低溫下的TEM 結(jié)果發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)放電產(chǎn)物顆粒為無定形氧化鋰，在所有觀察到的產(chǎn)物中只有13%含有結(jié)晶相的過氧化鋰，且結(jié)晶相的面積僅占該相顆粒的7%，通過冷凍EELS和拉曼光譜也有同樣的發(fā)現(xiàn)。

針對這些問題，分別從專業(yè)方向建設(shè)理念、知識體系、課程體系三個方向出發(fā)進行綜合分析規(guī)劃，探索一套適合大數(shù)據(jù)背景下的信息安全人才培養(yǎng)體系，對信息安全人才的培養(yǎng)機制加以補充和完善，以應(yīng)對大數(shù)據(jù)對信息安全造成的威脅。最后對構(gòu)建較為完整的信息安全人才培養(yǎng)模式提出了一些建議和思考。

6 理論計算

Fang 等

在理論上展示了具有良好離子導通特性的固態(tài)電解質(zhì)可以通過將團簇動力學結(jié)合進硫銀鍺礦結(jié)構(gòu)中實現(xiàn)。基于“漿輪”機理之外，在理論計算的過程中提出了包含“臺球”機制的多種離子傳導動力學模型，這種局域與長程離子擴散接力的理論及其他的相關(guān)動力學支持了相關(guān)材料體系的極強輸運性能，其性能指標指向高于0.1 S/cm室溫離子電導及0.1 eV 左右活化能。Su 等

通過密度泛函理論(DFT)計算提出Li

PO

和Li

N 對金屬鋰分別具有最高的界面能(47.03 J·GPa/m

)和界面粘附能(1.358 J/m

)。通過H

PO

和LiNO

在金屬鋰表面發(fā)生兩部協(xié)同磷化反應(yīng)，形成具有高離子電導率和低電子電導率的Li

PO

-Li

N雜化界面層。經(jīng)改性的金屬鋰對稱電池在電流密度1 mA/cm電流密度下循環(huán)超過200 h。

[1] GOONETILLEKE D, MAZILKIN A, WEBER D, et al. Single step synthesis of W-modified LiNiO

using an ammonium tungstate flux[J]. Journal of Materials Chemistry A, 2022, 10(14): 7841-7855.

[2] LIU C Y, XIE G M, XU Z Q, et al. Improved zero-charge storage performance of LiCoO

/mesocarbon microbead lithium-ion batteries by Li

FeO

cathode additive[J].ACS Applied Materials &Interfaces,2022,14(14):16117-16124.

[3] YANG X R, WANG C W, YAN P F, et al. Pushing lithium cobalt oxides to 4.7 V by lattice-matched interfacial engineering[J].Advanced Energy Materials, 2022, 12(23): doi: 10.1002/aenm.202200197.

[4] YE B, CAI M Z, XIE M, et al. Constructing robust cathode/electrolyte interphase for ultrastable 4.6 V LiCoO

under -25 ℃[J].ACS Applied Materials&Interfaces,2022,14(17):19561-19568.

[5] KIM D H,SONG J H,JUNG C H,et al.Stepwise dopant selection process for high-nickel layered oxide cathodes[J]. Advanced Energy Materials,2022,12(18):doi:10.1002/aenm.202200136.

[6] KIM Y S, KIM J H, SUN Y K, et al. Evolution of a radially aligned microstructure in boron-doped Li[Ni

Co

Al

]O

cathode particles[J]. ACS Applied Materials & Interfaces, 2022, 14(15):17500-17508.

[7] NAMKOONG B, PARK N Y, PARK G T, et al. High-energy Ni-rich cathode materials for long-range and long-life electric vehicles[J].Advanced Energy Materials, 2022, 12(21): doi: 10.1002/aenm.202200615.

[8] CHENG Y, SUN Y, CHU C T, et al. Stabilizing effects of atomic Ti doping on high-voltage high-nickel layered oxide cathode for lithium-ion rechargeable batteries[J]. Nano Research, 2022, 15(5):4091-4099.

[9] WANG L G, LEI X C, LIU T C, et al. Regulation of surface defect chemistry toward stable Ni-rich cathodes[J]. Advanced Materials,2022,34(19):doi:10.1002/adma.202200744.

[10]QIU L, SONG Y, ZHANG M K, et al. Structural reconstruction driven by oxygen vacancies in layered Ni-rich cathodes[J].Advanced Energy Materials,2022,12(19):doi:10.1002/aenm.202200022.

[11]OU X, LIU T C, ZHONG W T, et al. Enabling high energy lithium metal batteries via single-crystal Ni-rich cathode material codoping strategy[J].Nature Communications,2022,13:2319.

[12]ZHANG L H, WANG S W, ZHU L, et al. Synthesis design of interfacial nanostructure for nickel-rich layered cathodes[J]. Nano Energy,2022,97:doi:10.1016/j.nanoen.2022.107119.

[13]PHAM H Q, KONDRACKI ?,TARIK M, et al. Correlating the initial gas evolution and structural changes to cycling performance of Co-free Li-rich layered oxide cathode[J]. Journal of Power Sources,2022,527:doi:10.1016/j.jpowsour.2022.231181.

[14]GUO W, ZHANG Y, LIN L, et al. C materials by solid-liquid-gas integrated interface engineering[J].Nano Energy,2022,97.

[15]CHEN T C, WU H M, ZHOU D F, et al. The CeF

-coated spinel LiNi

Mn

O

with improved electrochemical performance for 5 V lithium-ion batteries[J]. Journal of Materials Science: Materials in Electronics,2022,33(15):11712-11724.

[16]LIU X, ZHANG T Y, SHI X X, et al. Hierarchical sulfide-rich modification layer on SiO/C anode for low-temperature Li-ion batteries[J].Advanced Science,2022:doi:10.1002/advs.202104531.

[17]LI D D, XIE C, GAO Y, et al. Inverted anode structure for long-life lithium metal batteries[J]. Advanced Energy Materials, 2022, 12(18):doi:10.1002/aenm.202200584.

[18]LU G, NAI J, YUAN H, et al.

electrodeposition of nanostructured carbon strengthened interface for stabilizing lithium metal anode[J]. ACS Nano, 2022: doi: 10.1021/acsnano.2c04025.

[19]HUANG M Z, HU T, ZHANG Y T, et al.

constructing a stable solid electrolyte interface by multifunctional electrolyte additive to stabilize lithium metal anodes for Li-S batteries[J].ACS Applied Materials&Interfaces,2022,14(15):17959-17967.

[20]DONG Q Y, HONG B, FAN H L, et al.A self-adapting artificial SEI layer enables superdense lithium deposition for high performance lithium anode[J].Energy Storage Materials,2022,45:1220-1228.

[21]LI C, LI Y, YU Y K, et al. One-pot preparation of lithium compensation layer, lithiophilic layer, and artificial solid electrolyte interphase for lean-lithium metal anode[J].ACS Applied Materials&Interfaces,2022,14(17):19437-19447.

[22]QIAN S S, XING C, ZHENG M T, et al. CuCl

-modified lithium metal anode via dynamic protection mechanisms for dendritefree long-life charging/discharge processes[J]. Advanced Energy Materials,2022,12(15):doi:10.1002/aenm.202103480.

[23]DI J,YANG J L,TIAN H, et al. Dendrites-free lithium metal anode enabled by synergistic surface structural engineering[J].Advanced Functional Materials,2022,32(23):doi:10.1002/adfm.202200474.

[24]LI S M, HUANG J L, CUI Y, et al. A robust all-organic protective layer towards ultrahigh-rate and large-capacity Li metal anodes[J].Nature Nanotechnology,2022:1-9.

[25]LI Z H, DING X S, FENG W, et al. Aligned artificial solid electrolyte interphase layers as versatile interfacial stabilizers on lithium metal anodes[J]. Journal of Materials Chemistry A, 2022,10(19):10474-10483.

[26]ZHANG D C, LIU Z B, WU Y W, et al.

construction a stable protective layer in polymer electrolyte for ultralong lifespan solidstate lithium metal batteries[J]. Advanced Science, 2022, 9(12):doi:10.1002/advs.202104277.

[27]KIM M S, ZHANG Z W, RUDNICKI P E, et al. Suspension electrolyte with modified Li

solvation environment for lithium metal batteries[J].Nature Materials,2022,21(4):445-454.

[28]KIM Y, WALUYO I, HUNT A, et al. Avoiding CO

improves thermal stability at the interface of Li

La

Zr

O

electrolyte with layered oxide cathodes[J]. Advanced Energy Materials, 2022, 12(13):doi:10.1002/aenm.202102741.

[29]KIM S, KIM J S, MIARA L, et al. High-energy and durable lithium metal batteries using garnet-type solid electrolytes with tailored lithium-metal compatibility[J]. Nature Communications, 2022, 13:1883.

[30]GIL-GONZáLEZ E, YE L H, WANG Y C, et al. Synergistic effects of chlorine substitution in sulfide electrolyte solid state batteries[J].Energy Storage Materials,2022,45:484-493.

[31]DAWSON J A, ISLAM M S. A nanoscale design approach for enhancing the Li-ion conductivity of the Li

GeP

S

solid electrolyte[J].ACS Materials Letters,2022,4(2):424-431.

[32]SINGER C, T?PPER H C, KUTSCH T, et al. Hydrolysis of argyrodite sulfide-based separator sheets for industrial all-solidstate battery production[J]. ACS Applied Materials & Interfaces,2022,14(21):24245-24254.

[33]LIU S J, ZHOU L, HAN J, et al. Super long-cycling all-solid-state battery with thin Li

PS

Cl-based electrolyte[J]. Advanced Energy Materials,2022:doi:10.1002/aenm.202200660.

[34]WANG Q T, LIU D X, MA X F, et al. Cl-doped Li

SnP

S

with enhanced ionic conductivity and lower Li-ion migration barrier[J].ACS Applied Materials&Interfaces,2022,14(19):22225-22232.

[35]AHMAD N, SUN S R, YU P W, et al. Design unique air-stable and Li-metal compatible sulfide electrolyte via exploration of anion functional units for all-solid-state lithium-metal batteries[J].Advanced Functional Materials,2022:doi:10.1002/adfm.202201528.

[36]ZHOU L D, ZUO T T, KWOK C Y, et al. High areal capacity, long cycle life 4 V ceramic all-solid-state Li-ion batteries enabled by chloride solid electrolytes[J].Nature Energy,2022,7(1):83-93.

[37]LIU L, ZHANG D C, ZHAO J W, et al. Synergistic effect of lithium salts with fillers and solvents in composite electrolytes for superior room-temperature solid-state lithium batteries[J]. ACS Applied Energy Materials,2022,5(2):2484-2494.

[38]LIANG H P, ZARRABEITIA M, CHEN Z, et al. Polysiloxane-based single-ion conducting polymer blend electrolyte comprising smallmolecule organic carbonates for high-energy and high-power lithium-metal batteries[J]. Advanced Energy Materials, 2022, 12(16):doi:10.1002/aenm.202200013.

[39]ZHANG K, WU F, WANG X R, et al. 8.5 μm-thick flexible-rigid hybrid solid-electrolyte/lithium integration for air-stable and interface-compatible all-solid-state lithium metal batteries[J].Advanced Energy Materials,2022:doi:10.1002/aenm.202200368.

[40]CHANG Z, YANG H J, ZHU X Y, et al. A stable quasisolid electrolyte improves the safe operation of highly efficient lithium-metal pouch cells in harsh environments[J]. Nature Communications,2022,13:1510.

[41]YOU Y X, LIANG X X, WANG P H, et al. Single-ion gel polymer electrolyte based on poly(ether sulfone) for high-performance lithium-ion batteries[J]. Macromolecular Materials and Engineering,2022,307(4):doi:10.1002/mame.2100791.

[42]DEL OLMO R, MENDES T C, FORSYTH M, et al. Mixed ionic and electronic conducting binders containing PEDOT: PSS and organic ionic plastic crystals toward carbon-free solid-state battery cathodes[J]. Journal of Materials Chemistry A, 2022: doi:10.1039/D1TA09628A.

[43]ALVAREZ-TIRADO M, GUZMáN-GONZáLEZ G, VAUTHIER S,et al. Designing boron-based single-ion gel polymer electrolytes for lithium batteries by photopolymerization[J]. Macromolecular Chemistry and Physics, 2022, 223(8): doi: 10.1002/macp.202100407.

[44]PEI X P, LI Y J, OU T, et al. Li-N interaction induced deep eutectic gel polymer electrolyte for high performance lithiummetal batteries[J]. Angewandte Chemie International Edition,2022:doi:10.1002/anie.202205075.

[45]WANG A X, GENG S X, ZHAO Z F, et al.

cross-linked plastic crystal electrolytes for wide-temperature and high-energydensity lithium metal batteries[J]. Advanced Functional Materials,2022:doi:10.1002/adfm.202201861.

[46]LEI S, ZENG Z Q, LIU M C, et al. Balanced solvation/desolvation of electrolyte facilitates Li-ion intercalation for fast charging and low-temperature Li-ion batteries[J]. Nano Energy,2022,98:doi:10.1016/j.nanoen.2022.107265.

[47]ZHAO Y, ZHOU T H, ASHIROV T, et al. Fluorinated ether electrolyte with controlled solvation structure for high voltage lithium metal batteries[J].Nature Communications,2022,13:2575.

[48]SONG D P, YANG Z W, ZHAO Q, et al. Dilute electrolyte to mitigate capacity decay and voltage fading of co-free Li-rich cathode for next-generation Li-ion batteries[J]. ACS Applied Materials&Interfaces,2022,14(10):12264-12275.

[49]ZHANG X Y, REN Y F, ZHANG J Y, et al. Synergistic effect of TMSPi and FEC in regulating the electrode/electrolyte interfaces in nickel-rich lithium metal batteries[J]. ACS Applied Materials &Interfaces,2022,14(9):11517-11527.

[50]BOULANGER T, ELDESOKY A, BUECHELE S, et al.Investigation of redox shuttle generation in LFP/graphite and NMC811/graphite cells[J]. Journal of the Electrochemical Society,2022,169(4):doi:10.1149/1945-7111/ac62c6.

[51]TAN S, SHADIKE Z, LI J, et al. Additive engineering for robust interphases to stabilize high-Ni layered structures at ultra-high voltage of 4.8 V[J]. Nature Energy, 2022: doi: 10.1038/s41560-022-01020-x.

[52]DUAN K J, NING J R, ZHOU L, et al. Synergistic inorganicorganic dual-additive electrolytes enable practical high-voltage lithium-ion batteries[J].ACS Applied Materials & Interfaces, 2022,14(8):10447-10456.

[53]TAN L J, CHEN S Q, CHEN Y W, et al. Intrinsic nonflammable ether electrolytes for ultrahigh-voltage lithium metal batteries enabled by chlorine functionality[J]. Angewandte Chemie International Edition,2022:doi:10.1002/anie.202203693.

[54]YANG J Z, RODRIGUES M T F, YU Z, et al. Design of a scavenging pyrrole additive for high voltage lithium-ion batteries[J].Journal of the Electrochemical Society, 2022, 169(4): doi:10.1149/1.040507.

[55]WANG Y, ZHANG Y J, DONG S Y, et al. An all-fluorinated electrolyte toward high voltage and long cycle performance dualion batteries[J]. Advanced Energy Materials, 2022, 12(19): doi:10.1002/aenm.202270075.

[56]LI X, LIU J D, HE J, et al. Separator-wetted, acid- and waterscavenged electrolyte with optimized Li-ion solvation to form dual efficient electrode electrolyte interphases via hexa-functional additive[J].Advanced Science,2022:doi:10.1002/advs.202201297.

[57]CHEN C, YAN X D, ZHANG L Z. Disiloxanes containing tertiary amine and dioxaborolane groups as bifunctional electrolyte additive for improved cycling life of LiNi

Co

Mn

O

/graphite batteries[J]. ChemElectroChem, 2022, 9(6): doi: 10.1002/celc.202101628.

[58]LI F, LIU J D, HE J, et al. Additive-assisted hydrophobic Li

-solvated structure for stabilizing dual electrode electrolyte interphases through suppressing LiPF

hydrolysis[J]. Angewandte Chemie,2022:doi:10.1002/ange.202205091.

[59]ZHANG L H, MIN F Q, LUO Y, et al. Practical 4.4 V Li||NCM811 batteries enabled by a thermal stable and HF free carbonatebased electrolyte[J]. Nano Energy, 2022, 96: doi: 10.1016/j.nanoen.2022.107122.

[60]WU C J, WU Y, XU X D, et al. Synergistic dual-salt electrolyte for safe and high-voltage LiNi

Co

Mn

O

// graphite pouch cells[J].ACS Applied Materials&Interfaces,2022,14(8):10467-10477.

[61]JI S J, WANG X J, LI K Z, et al. 3D vertically aligned microchannel three-layer all ceramic lithium ion battery for highrate and long-cycle electrochemical energy storage[J]. Small,2022,18(13):doi:10.1002/smll.202107442.

[62]FU F, LIU Y, SUN C, et al. Unveiling and alleviating chemical"crosstalk" of succinonitrile molecules in hierarchical electrolyte for high-voltage solid-state lithium metal batteries[J]. Energy &Environmental Materials,2022:doi:10.1002/eem2.12367.

[63]CAO D X, SUN X, LI Y J, et al. Long-cycling sulfide-based allsolid-state batteries enabled by electrochemo-mechanically stable electrodes[J]. Advanced Materials, 2022: doi: 10.1002/adma.202200401.

[64]HONG S B, LEE Y J, KIM U H, et al. All-solid-state lithium batteries: Li+-conducting ionomer binder for dry-processed composite cathodes[J]. ACS Energy Letters, 2022, 7(3): 1092-1100.

[65]LI J, QI J Z, JIN F, et al. Room temperature all-solid-state lithium batteries based on a soluble organic cage ionic conductor[J].Nature Communications,2022,13:2031.

[66]ZHOU X, ZHANG Y, SHEN M, et al.A highly stable Li-organic allsolid-state battery based on sulfide electrolytes[J]. Advanced Energy Materials,2022,12(14):doi:10.1002/aenm.202103932.

[67]ZHOU H Y,YAN S S,LI J,et al.Lithium bromide-induced organicrich cathode/electrolyte interphase for high-voltage and flameretardant all-solid-state lithium batteries[J].ACS Applied Materials&Interfaces,2022,14(21):24469-24479.

[68]CAO X G, TAN D C, GUO Q L, et al. High-performance fullystretchable solid-state lithium-ion battery with a nanowire-network configuration and crosslinked hydrogel[J]. Journal of Materials Chemistry A,2022,10(21):11562-11573.

[69]CAI M L, JIN J, XIU T P, et al.

constructed lithium-salt lithiophilic layer inducing bi-functional interphase for stable LLZO/Li interface[J].Energy Storage Materials,2022,47:61-69.

[70]REN Y X, SHIN W, MANTHIRAM A. Operating high-energy lithium-metal pouch cells with reduced stack pressure through a rational lithium-host design[J].Advanced Energy Materials, 2022,12(19):doi:10.1002/aenm.202200190.

[71]XIONG B Q, CHEN S Q, LUO X, et al. Plastic monolithic mixedconducting interlayer for dendrite-free solid-state batteries[J].Advanced Science,2022:doi:10.1002/advs.202105924.

[72]GUEON D, KIM T, LEE J, et al. Exploring the Janus structure to improve kinetics in sulfur conversion of Li-S batteries[J]. Nano Energy,2022,95:doi:10.1016/j.nanoen.2022.106980.

[73]ZOU K Y, ZHOU T F, CHEN Y Z, et al. Defect engineering in a multiple confined geometry for robust lithium-sulfur batteries[J].Advanced Energy Materials, 2022, 12(18): doi: 10.1002/aenm.202103981.

[74]SUN X, DA TIAN, SONG X Q, et al.

conversion to construct fast ion transport and high catalytic cathode for highsulfur loading with lean electrolyte lithium-sulfur battery[J]. Nano Energy,2022,95:doi:10.1016/j.nanoen.2022.106979.

[75]REN Y, WANG M Y,YANG X Y, et al. Metal-porphyrin frameworks supported by carbon nanotubes:Efficient polysulfide electrocatalysts for lithium-sulfur batteries[J]. Chemical Engineering Journal, 2022,437:doi:10.1016/j.cej.2022.135150.

[76]AO Z R,ZOU Y L,ZOU H Y,et al.Enhanced cycling performance of all-solid-state Li-S battery enabled by PVP-blended PEObased double-layer electrolyte[J]. Chemistry-A European Journal,2022:doi:10.1002/chem.202200543.

[77]DO V, LEE S H, JANG E, et al. Aqueous quaternary polymer binder enabling long-life lithium-sulfur batteries by multifunctional physicochemical properties[J].ACS Applied Materials & Interfaces,2022,14(17):19353-19364.

[78]FAN X L, LIU Y Q, TAN J Y, et al.An ultrathin and highly efficient interlayer for lithium-sulfur batteries with high sulfur loading and lean electrolyte[J]. Journal of Materials Chemistry A, 2022, 10(14):7653-7659.

[79]BINTANG H M, LEE S, KIM J T, et al. Self-constructed intimate interface on a silicon anode enabled by a phase-convertible electrolyte for lithium-ion batteries[J]. ACS Applied Materials &Interfaces,2022,14(1):805-813.

[80]GAUTAM M, MISHRA G K, AHUJA A, et al. Direct-contact prelithiation of Si-C anode study as a function of time, pressure,temperature, and the cell ideal time[J]. ACS Applied Materials &Interfaces,2022,14(15):17208-17220.

[81]LI S W, ZHAO T, WANG K, et al. Unveiling the stress-buffering mechanism of the deep lithiated Ag nanowires: A polymer segmental motion strategy toward the ultra-robust Li metal anode[J]. Advanced Functional Materials, 2022: doi: 10.1002/adfm.202203010.

[82]SHEN B L, ZHANG H J, WU Y J, et al. Co

O

quantum dotcatalyzed lithium oxalate as a capacity and cycle-life enhancer in lithium-ion full cells[J].ACS Applied Energy Materials, 2022, 5(2):2112-2120.

[83]SHEN B L, SARKODIE B, ZHANG L, et al. Self-sacrificing lithium source with high electrochemical activity and water oxygen stability and its application in Si-C//S battery[J]. Energy Storage Materials,2022,45:687-695.

[84]ZOU C, HUANG Y, ZHAO L, et al. Mn

ions capture and uniform composite electrodes with PEI aqueous binder for advanced LiMn

O

-based battery[J]. ACS Applied Materials & Interfaces,2022,14(12):14226-14234.

[85]BRILLONI A, MARCHESINI F, POLI F, et al. Performance comparison of LMNO cathodes produced with pullulan or PEDOT: PSS water-processable binders[J]. Energies, 2022, 15(7):2608.

[86]LI X L, WANG Y L, CHEN Z, et al. Two-electron redox chemistry enabled high-performance iodide-ion conversion battery[J].Angewandte Chemie International Edition, 2022, 61(9): doi:10.1002/anie.202113576.

[87]LI P, LI X L, GUO Y, et al. Highly thermally/electrochemically stable I

/I

bonded organic salts with high I content for long-life Li-I

batteries[J]. Advanced Energy Materials, 2022, 12(15): doi:10.1002/aenm.202103648.

[88]ZHANG X H, CUI Z H, MANTHIRAM A. Insights into the crossover effects in cells with high-nickel layered oxide cathodes and silicon/graphite composite anodes[J]. Advanced Energy Materials,2022,12(14):doi:10.1002/aenm.202103611.

[89]KOMAGATA S, ITOU Y, KONDO H. Impact of surface layer formation during cycling on the thermal stability of the LiNi

Co

Mn

O

cathode[J]. ACS Applied Materials & Interfaces, 2022, 14(7):8931-8937.

[90]XU H Y, LI Z P, LIU T C, et al. Impacts of dissolved Ni

on the solid electrolyte interphase on a graphite anode[J]. Angewandte Chemie International Edition,2022:doi:10.1002/anie.202202894.

[91]HAN B, LI X Y, WANG Q, et al. Cryo-electron tomography of highly deformable and adherent solid-electrolyte interphase exoskeleton in Li-metal batteries with ether-based electrolyte[J].Advanced Materials,2022,34(13):doi:10.1002/adma.202270101.

[92]ZHOU M Y, FENG C, XIONG R Y, et al. Molecular insights into the structure and property variation of the pressure-induced solid electrolyte interphase on a lithium metal anode[J]. ACS Applied Materials&Interfaces,2022,14(21):24875-24885.

[93]CHO J H, KIM K, CHAKRAVARTHY S, et al. An investigation of chemo-mechanical phenomena and Li metal penetration in allsolid-state lithium metal batteries using

optical curvature measurements[J].Advanced Energy Materials, 2022, 12(19): doi:10.1002/aenm.202200369.

[94]GAO Z H, BAI Y, FU H Y, et al. Interphase formed at Li

La

Zr

Ta

O

/Li interface enables cycle stability for solidstate batteries[J]. Advanced Functional Materials, 2022, 32(20):doi:10.1002/adfm.202112113.

[95]SUN F, WANG C, OSENBERG M, et al. Clarifying the electrochemo-mechanical coupling in Li

SnP

S

based all-solid-state batteries[J]. Advanced Energy Materials, 2022, 12(13): doi:10.1002/aenm.202103714.

[96]SEBTI E, EVANS H A, CHEN H N, et al. Stacking faults assist lithium-ion conduction in a halide-based superionic conductor[J].Journal of the American Chemical Society, 2022, 144(13): 5795-5811.

[97]DIENER A, IVANOV S, HASELRIEDER W, et al. Evaluation of deformation behavior and fast elastic recovery of lithium-ion battery cathodes via direct roll-gap detection during calendering[J].Energy Technology,2022,10(4):doi:10.1002/ente.202101033.

[98]ZHANG P, HAN B, YANG X M, et al. Revealing the intrinsic atomic structure and chemistry of amorphous LiO

-containing products in Li-O

batteries using cryogenic electron microscopy[J].Journal of the American Chemical Society, 2022, 144(5): 2129-2136.

[99]FANG H, JENA P. Argyrodite-type advanced lithium conductors and transport mechanisms beyond peddle-wheel effect[J]. Nature Communications,2022,13:2078.

[100] SU H, LIU Y, ZHONG Y, et al. Stabilizing the interphase between Li and Argyrodite electrolyte through synergistic phosphating process for all-solid-state lithium batteries[J]. Nano Energy,2022,96:doi:10.1016/j.nanoen.2022.107104.