2020年重要锂電(diàn)成果一(yī)覽
1、Nat. Rev. Chem.：實用锂電(diàn)池有機電(diàn)極材料的前景
有機材料作爲锂電(diàn)池的電(diàn)極材料，由于其結構的可調性可以從豐富的前驅體(tǐ)中(zhōng)以環境友好的方式持續制備而受到廣泛關注。目前對有機電(diàn)極的研究主要集中(zhōng)在材料水平上，而不是評價實際電(diàn)池的性能。在此，南(nán)開(kāi)大(dà)學陳軍院士團隊首先概述了有機電(diàn)極材料的曆史和氧化還原過程，然後對有機電(diàn)極材料在锂電(diàn)池中(zhōng)的應用前景和面臨的挑戰進行了評價。根據能量密度、功率密度、循環壽命、重量密度、電(diàn)子導電(diàn)率和其他相關參數，如能源效率、成本和資(zī)源可用性進行了評估。作者認爲這一(yī)領域的研究必須更多地關注有機電(diàn)極材料的固有導電(diàn)性和密度，然後在實際相關條件下(xià)對全電(diàn)池進行綜合優化。作者希望以此激發高質量的應用研究，以使有機電(diàn)極材料實現未來商(shāng)業化。
原文鏈接：
https://doi.org/10.1038/s41570-020-0160-9
2、Angew. Chem. Int. Ed.：紫精晶體(tǐ)作爲锂電(diàn)池正極的儲能機理及結構演化
有機離(lí)子晶體(tǐ)因其容量大(dà)、在電(diàn)解質中(zhōng)溶解度低，是一(yī)類很有吸引力的二次電(diàn)池活性材料，但它們通常遭受有限的電(diàn)子傳導性和中(zhōng)等電(diàn)壓的困擾。此外(wài)，氧化還原過程中(zhōng)的電(diàn)荷儲存機制和結構演化還不清楚。在這裏，南(nán)開(kāi)大(dà)學陳軍院士團隊報道了乙基紫精碘化物(wù)（EVI2）和乙基紫精二氯酸鹽（EV(ClO4)2）作爲锂電(diàn)池的正極材料。EVI2電(diàn)極由于其陰離(lí)子儲存能力，顯示出3.7 V（相對于Li+/Li）的高初始放(fàng)電(diàn)平台。當I−被ClO4-取代時，由于ClO4-層具有良好的電(diàn)子導電(diàn)性，獲得的EV(ClO4)2電(diàn)極即使在5C下(xià)也顯示出優異的倍率性能（78% 的理論容量）。EVI2和EV(ClO4)2也表現出優異的循環穩定性（200次循環後容量保持率>96%）。
原文鏈接：
https://doi.org/10.1002/anie.202002773
3、Materials Today：锂離(lí)子電(diàn)池高能層狀氧化物(wù)正極材料的研究進展與展望
富鎳層狀氧化物(wù)（NRLOs）和富锂層狀氧化物(wù)（LRLOs）具有高能量密度、低成本、環境友好等優點，被認爲是下(xià)一(yī)代锂離(lí)子電(diàn)池正極材料。然而，這兩種層狀氧化物(wù)也面臨着類似的問題，如容量衰減和不同的障礙，例如NRLOs的熱失控和LRLOs的電(diàn)壓衰減。了解它們在多尺度上所面臨的挑戰和策略的異同，對于先進锂離(lí)子電(diàn)池正極的發展起着至關重要的作用。在此，南(nán)開(kāi)大(dà)學陳軍院士團隊基于對電(diàn)子/離(lí)子、晶體(tǐ)、粒子、電(diàn)極和電(diàn)池的多尺度洞察，對NRLOs和LRLOs的最新進展進行了全面的綜述。對于NRLOs，詳細讨論了結構無序、裂紋、界面降解和熱失控等問題。對于LRLOs，概述了高容量的起源，其次是局部晶體(tǐ)結構，以及電(diàn)壓滞後減的根源，這些根源歸因于過渡金屬離(lí)子的還原價态、相變、應變和微觀結構降解。然後讨論了具有NRLOs正極的全電(diàn)池的失效機理和LRLOs的商(shāng)業挑戰。從離(lí)子摻雜(zá)、微結構設計、粒子改性、電(diàn)極/電(diàn)解質界面工(gōng)程等方面總結了提高NRLOs和LRLOs性能的策略。還強調了開(kāi)發用于NRLOs的單晶以及用于LRLOs的新的晶體(tǐ)學結構或異質結構。最後，概述了NRLOs和LRLOs發展的挑戰和前景。這篇綜述提供了對下(xià)一(yī)代锂離(lí)子電(diàn)池高性能正極的基本理解和未來展望。
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https://doi.org/10.1016/j.mattod.2020.10.028
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