1. Nature Materials: 鋰負極固態電介質電池中的臨界剝離電流導致沉積過程中的枝晶生長
鋰負極的臨界剝離電流密度被視為是導致枝晶生長和電池短路的重要原因。當剝離電流密度以超過其可補充速度的速度從界面上剝離鋰時，界面處的鋰中會形成空隙并在循環過程中積累，從而增加界面處的局部電流密度并最終導致沉積枝晶和電池短路。即使總電流密度大大低于沉積過程中形成樹枝晶的閾值，也會發生這種情況。
在本文中，英國牛津大學的Bruce等發現對于Li/Li6PS5Cl/Li電池來說，在2.0mA/cm2的沉積電流密度和3MPa或7MPa壓力下，其臨界剝離電流密度為0.2mA/cm2和1.0mA/cm2。這種剝離-壓力依賴性表明，蠕變而不是鋰擴散是將鋰輸送到界面的主要機制。臨界剝離電流是限制鋰負極固態電池功率密度的主要因素。在固態電池中，要達到中等的功率密度，可能需要相當大的壓力。
Jitti Kasemchainan, Peter G. Bruce et al, Critical stripping current leads to dendrite formation on plating in lithium anode solid electrolyte cells, Nature Materials, 2019
https://www.nature.com/articles/s41563-019-0438-9?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed%3A+nmat%2Frss%2Fcurrent+%28Nature+Materials+-+Issue%29
2. Nat. Commun.: 高活性納米結構CoS2/CoS異質結電催化劑助力水溶液多硫化物-碘液流電池
水系多硫化物-碘液流電池由于具有高能量密度、低成本等優勢因而成為一種富有吸引力的大規模儲能選擇。然而，多硫化物與碘離子在石墨電極上遲緩的電化學反應動力學嚴重限制了該儲能體系能量效率和功率密度的提高，這也成為阻礙其實際應用的最大障礙。
在本文中，上海交通大學的Jiantao Zai、Xuefeng Qian 以及猶他州立大學的T. Leo Liu等通過簡單的一步水熱過程在石墨帶上原位合成了具有均勻電荷分布的CoS2/CoS異質結納米顆粒。這種納米結構能夠通過改善帶電離子的吸附性質和促進電荷傳輸來顯著提升I-/I3-與S2-/SX2-的電化學活性。采用這種石墨帶-CoS2/CoS異質結的多硫化物-碘液流電池在10mA/cm2的電流密度下能量效率高達84.5%，功率密度可達86.2mW/cm2，在近1000小時的持續工作時間內的能量效率保持率穩定在96%。
Dui Ma, Jiantao Zai, Xuefeng Qian, T. Leo Liu et al, Highly active nanostructured CoS2/CoS heterojunction electrocatalysts for aqueous polysulfide/iodide redox flow batteries, Nature Communications, 2019
https://www.nature.com/articles/s41467-019-11176-y?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed%3A+ncomms%2Frss%2Fcurrent+%28Nature+Communications+-+current%29
3. Nature Energy: 錳的氧化作為含錳富鋰正極材料異常容量的來源
富鋰錳基正極材料相比傳統正極材料能夠可逆脫嵌更多鋰離子因而被視為新一代鋰離子電池中最具吸引力的正極材料。盡管晶格氧的可逆氧化被認為是多余異常容量的來源，但是對其電化學反應機理的深入理解仍然十分欠缺。
在本文中，加州大學圣巴巴拉分校的Maxwell D. Radin和Anton Van der Ven等批判性地分析了O2-/O-氧化還原假說，并探索了異常容量的起源的替代解釋，包括過氧化物離子或捕獲的氧分子的形成和錳的氧化。Li-Mn-O相圖主導的第一性原理計算表明富鋰錳基正極材料的電化學行為與Mn從+4價到+7價氧化態的改變和其在八面體與四面體之間的遷移在熱力學上是一致的。該項研究結果表明，錳氧化假說可以解釋富鋰錳基材料的電化學行為，包括活化步驟、電壓滯后和電壓衰減等電化學現象。
Maxwell D. Radin and Anton Van der Ven et al, Manganese oxidation as the origin of the anomalous capacity of Mn-containing Li-excess cathode materials, Nature Energy, 2019
https://www.nature.com/articles/s41560-019-0439-6?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed%3A+nenergy%2Frss%2Fcurrent+%28Nature+Energy%29
4. JACS: 通過MnO2正極催化劑晶面工程調控Li2O2形成路線
在Li-O2電池體系中，電解液中的可溶性Li2O中間體能夠調控放電產物Li2O2的形成路線。具有較高Li2O溶解能力的高供體數電解液往往會促進沿著溶液路線的大顆粒Li2O2的形成，從而最終有利于電池容量和循環壽命。
在本文中，美國阿貢國家實驗室的Jun Lu、Cong Liu和伊利諾伊州立大學芝加哥分校的Vitaliy Yurkiv 以及密歇根理工大學的Reza Shahbazian-Yassar等發現正極催化劑的晶面工程可能是調控Li2O2形成路線的另一種方式。在本文中，研究人員將具有（111）或（110）優勢晶面的β-MnO2用作Li-O2電池的正極催化劑。（111）占主導的催化劑將Li2O2放電產物沿著溶液路線催化形成大環而（110）晶面占主導的催化劑將其沿著表面路線催化形成薄膜。深入的理論計算研究發現不同的生成路線與Li2O在不同晶面上的吸附能差異有關。該項研究結果表明，正極催化劑的晶面工程可能是一種調整低供體數電解質中Li2O2形成路徑的新方法。研究人員認為這一新發現將為高容量、最終具有較長循環壽命的鋰氧電池的設計提供更多的選擇。
Wentao Yao, Jun Lu, Cong Liu, Vitaliy Yurkiv, Reza Shahbazian-Yassar et al, Tuning Li2O2 Formation Routes by Facet Engineering of MnO2 Cathode Catalysts, JACS, 2019
Doi: 10.1021/jacs.9b05992
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b05992
5. AM：多孔石墨碳多面體中錳氧化物和鈷的界面增強OER/ORR用于鋅空氣電池
合理設計和合成高活性、高穩定性的雙功能非貴金屬析氧反應(OER)和氧還原反應(ORR) 電催化劑的對高效可充電金屬空氣電池至關重要。近日，河南師范大學高書燕，新加坡南洋理工大學樓雄文團隊合作，以雙金屬有機框架為前驅體，通過簡單的水熱煅燒工藝，合成了MnO/Co/多孔石墨碳多面體(MnO/Co/PGC)復合材料。
原位生成的Co納米晶體不僅能產生結構明確的具有高導電性的異質界面來克服不良的OER活性，而且還能促進形成穩定的石墨碳。所得到的MnO/Co/PGC對OER和ORR均表現出優異的活性和穩定性，可作為可充電鋅空氣電池的空氣陰極。此外，該材料制備的鋅空氣電池具有優異的性能，峰值功率密度為172 mW cm?2，比容量為872 mAh g?1，且具有良好的循環穩定性(350次)，優于商業混合Pt/C||RuO2催化劑。
Xue Feng Lu, Shuyan Gao,* Xiong Wen (David) Lou*, et al. Interfacing Manganese Oxide and Cobalt in Porous Graphitic Carbon Polyhedrons Boosts Oxygen Electrocatalysis for Zn–Air Batteries. Adv. Mater. 2019,
DOI: 10.1002/adma.201902339
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201902339
6. Angew綜述：二次電池中的鹵化物材料與化學
作為可再生能源產生與消耗的橋梁，可充電電池被視為最高效的能量儲存手段之一。為了滿足日益增長的儲能需求，可充電電池的發展需要滿足高能量密度、低成本、高安全性以及長循環壽命等特征。
在本綜述中，南京工業大學的Xiangyu Zhao等重點概括總結了基于鹵化物材料與化學的二次電池的研究進展與技術進步，包括鹵化物電極的使用、電極體相或表面的鹵素摻雜、能夠保證快速離子傳導和穩定電極-電解質界面的電解液設計和添加劑以及新型電池化學的設計。文章還涵蓋了基于一價陽離子、多價陽離子、陰離子或雙離子轉移的各種電池化學。本文旨在促進人們對鹵化物材料和化學物質的了解，以促進高性能充電電池領域的進一步研究和發展。
Xiangyu Zhao et al, Halide-based materials and chemistries for rechargeable batteries, Angew. Chem. Int. Ed., 2019
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ange.201902842?af=R
7. Angew: 含不對稱酰亞胺陰離子的氫氧化鈉和氫氧化鉀熔鹽助力高壓水溶液電池
水溶液鈉離子電池和鉀離子電池能夠消除鋰離子電池的安全隱患和成本痼疾，但是其廣泛應用受到水溶液電解質電化學穩定窗口較窄的限制，因而其能量密度有限。在本文中，日本東京大學和京都大學的Atsuo Yamada團隊首次發現采用具有不對稱酰亞胺陰離子的室溫氫氧化鈉和氫氧化鉀熔鹽能夠改善水溶液鉀離子和鈉離子電池的電化學性能。
這種熔鹽是該課題組在2016年發現氫氧化鋰熔鹽后發現的第二和第三種堿金屬氫氧化物熔鹽。在這種熔鹽體系中，由于水分子參與到Na+和K+水化層中因而能將水溶液的電化學穩定窗口擴寬至2.5-2.7V（在Pt電極中）。研究人員采用氫氧化鈉熔鹽作為電解質組裝的Na3V2(PO4)2F3//NaTi2(PO4)3水溶液鈉離子全電池工作電壓高達1.75V, 這是目前文獻中報道過的最高電壓的水溶液鈉離子全電池。
Qifeng Zheng, Atsuo Yamada et al, Sodium‐ and potassium‐hydrate melts containing asymmetric imide anions for high‐voltage aqueous batteries, Angew. Chem. Int. Ed., 2019
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ange.201908830?af=R
8. AM綜述：以多功能性、可擴展性和技術難點為重點的纖維形狀電池概述
隨著可穿戴電子產品的日益發展，柔性可穿戴額儲能器件正得到越來越多的關注。纖維形狀的電池顯示出獨特的一維結構，具有優越的靈活性、小型化潛力、對變形的適應性和與傳統紡織工業的兼容性，特別適合于可穿戴應用。在纖維形狀電池研究領域的前沿，除了追求更優異的性能，追求多功能、可擴大化生產也逐漸成為主流。然而，纖維形狀的電池發展仍然面臨著隔膜的安裝與封裝困難、電池內阻大、持續穩定性不佳等各種問題。
本文綜述了纖維形狀電池的設計原理（如電極制備和電池組裝）和器件性能（如電化學和機械性能），包括鋰基電池、鋅基電池和其他一些具有代表性的系統。文章專注于具有環境適應性、刺激響應特性和可擴展性高達能源紡織品的多功能設備，以期對未來的研究方向有所啟發。最后，作者還討論了這些電池在實際可穿戴應用中的技術挑戰，旨在為進一步改進提供可能的解決方案和新見解。
Funian Mo, Chunyi Zhi et al, An Overview of Fiber‐Shaped Batteries with a Focus on Multifunctionality, Scalability, and Technical Difficulties, Advanced Materials, 2019
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201902151
