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锂离子电池纳米结构负极材料最新进展综述
锂离子电池 (LIB) 是当今世界上最有前途的储能设备之一。锂离子电池与其他类型的电化学电池一样，具有阳极和阴极电极，锂离子在充电和放电过程中分别嵌入和脱嵌在阳极和阴极电极中。通过开发创新类型的电极，锂离子电池的容量得到了提高。碳、金属/半导体、金属氧化物和金属磷化物/氮化物/硫化物基纳米材料由于其高表面积、低扩散距离、高电导率和离子电导率而提高了 LIB 的性能。纳米结构材料在质量传输方面具有显著优势，是锂离子电池领域一个快速增长的领域。本文讨论了基于过渡金属/半导体类型分类的阳极纳米材料，例如碳、硅、钛和锡基纳米材料。此外，还广泛解释了不同的电化学反应、阳极材料对 LIB 的比较影响及其应用。关键词
钠离子电池双金属硫化物负极研究进展
新能源的高使用率推动了下一代储能系统 (ESS) 的发展。钠离子电池 (SIB) 作为锂离子电池 (LIB) 的有希望的替代品，由于地壳中天然 Na 的丰度高达 2.4 wt.%（而 Li 为 0.0017 wt.%）且成本低廉，引起了广泛的研究兴趣。随着 SIBs 技术可行性的增加，高性能电极材料的开发一直具有挑战性。在过去的几年中，具有高理论容量和出色的氧化还原可逆性的双金属硫化物 (BMS) 作为 SIBs 的高性能阳极材料显示出巨大的潜力。本文报道了 BMS 作为 SIBs 阳极的最新进展，并系统地研究了这些电极的电化学机理。此外，还强调了当前的问题、挑战和观点，以解决对相关电化学过程的广泛理解，旨在为 SIB 阳极材料的可能方向提供深刻的展望。
锂离子电池纳米级 Co3O4 负极材料的溶液燃烧合成
该氧化还原反应对应的理论容量约为 890 mAh·g −1 [1-4]。然而，与硅和锡材料类似，TMO 电极的储锂反应在锂化-脱锂过程中会伴随着较大的体积变化[1-4,6]，但其体积变化不太显著[1]。这可能会导致电极粉碎，随后活性材料会从集流体上脱落。此外，Co 3 O 4 电极材料的离子和电子电导率较低，导致其充电/放电速度相对较慢[2,4]。为了克服上述缺点，已经提出了一些策略。其中一种方法是形成由 Co3O4 和不同材料组成的复合材料，包括碳基材料，例如石墨烯[7,8]、碳纳米管[9]、碳涂层[10]、竹荪衍生的碳[11]或其他过渡金属氧化物[12]。这种方法通常可以提高电导率，有时还可以减轻体积变化的影响。然而，同时会导致 Co3O4 容量下降。另一种策略与合成程序有关，该合成程序可以生产具有各种形状和形貌的纳米级 Co3O4 材料。已证实，当 Co3O4 材料具有小尺寸或适当的孔径分布和形貌（例如多孔或分级结构）或这两种特征的结合时，其电化学性能会得到改善[3,4]。到目前为止，已经提出了不同的合成方法，包括溶胶-凝胶法[4,6,13-15]、溶胶-电纺丝技术
MOF 衍生的 Bi2O3@C 微棒作为先进非对称超级电容器的负极
表现出高比容量（2 A g 1 时 576 C g 1）。Shinde 等人 11 在室温下通过快速化学法生长了 3D Bi 2 O 3，在电流密度为 2 A g 1 时其比容量为 447 C g 1。刘等人 12 设计了缺氧 r-Bi 2 O 3 /石墨烯柔性电极，在 1 mA cm 2 时具有 1137 C g 1 的高比容量。尽管如此，Bi 2 O 3 对于 ASC 仍然存在缺点，例如其本质上较差的电子和离子电导率，充电 - 放电过程中的体积膨胀很大。进一步的研究表明，碳可以作为缓冲层，有效减少形貌变化，保护电极结构。Bi 2 O 3 /C复合材料的简便设计和制备策略仍需继续研究，以调整形貌和电子结构。13 – 16
高温处理提高锂离子电池中LiBC负极材料的容量
LiBC 是一种类石墨材料，可作为锂离子电池的负极材料提供高容量，而锂离子电池严重依赖于碳前体。开发一种提高容量的方法对于 LiBC 负极材料的研究和利用具有重要意义。在这里，我们用高温处理原始 LiBC 材料以获得四个改性 LiBC 样品。改性 LiBC 样品以粉末形式用铝箔包裹在 600 ◦ C 下处理 10 小时，其可逆容量为 353 mAh/g，而锂离子电池中原始 LiBC 的可逆容量仅为 218 mAh/g。根据 XRD 结果，高温处理后 LiBC 的层结构得以保持，而晶格参数略有变化，尤其是层间距离。改性 LiBC 样品的拉曼光谱与原始 LiBC 相似，只是峰强度不同，这表明高温处理过程中锂发生了蒸发。因此，高温处理可以通过降低锂含量、改变晶体结构来提高LiBC的容量，使得LiBC材料成为更有前景的锂离子电池负极材料。
锂离子电池用不同结晶度介孔 TiO2 纳米颗粒负极材料的机理研究
由于其储量丰富、生产成本低以及理论容量合理（372 mA hg 1），它被认为是最先进的 LIBs 负极材料。1,2然而，它存在严重的结构崩塌、循环过程中的剥落、与低工作电压相关的锂枝晶生长以及低温应用的限制。1,3 – 8由于 LIB 技术的快速发展，寻找新型负极材料迫在眉睫。在各种类型的负极材料中，氧化物基插层型负极因其高体积能量密度、增强的安全性和不错的功率密度而备受关注。 2,9 – 14 特别是钛基氧化物材料，例如 TiO 2 ，由于其成本低、毒性低、理论容量好、安全操作电位（1.7 V vs. Li/ Li + ）、锂嵌入过程中体积变化小（< 4％）和往返效率高，对锂离子电池很有吸引力。2,12,15 – 18 氧化物电极材料的电化学性质在很大程度上受原子排列的影响。已研究了用于 LIBs 的各种同质异形体的 TiO 2，包括锐钛矿 ( I 4 1 / amd )、19 – 21 金红石 ( P 4 2 / mnm )、19,22,23 TiO 2 -B ( C 2 / m )、24,25 板钛矿 ( Pbca )、26 斜方锰矿 ( Pbmn ) 27 和钙钛矿 ( I 4 / m )。28 在所有同质异形体中，锐钛矿 TiO 2 的研究最为广泛。2,11,29 此外
通过改性固体电解质界面层形成聚乙烯醇保护层，制备稳定的锂金属负极
© 2019 年由 Elsevier 出版。本稿件根据 Elsevier 用户许可证提供 https://www.elsevier.com/open-access/userlicense/1.0/
阳极保护对锂氧电池的重要性
开发锂氧 (Li-O 2 ) 电池对于实现储能装置的高能量密度至关重要。由于正极试剂氧气重量轻，基于 Li 2 O 2 的形成，锂氧电池具有 3500 Wh kg -1 的高理论能量密度。然而，它们面临着来自金属负极、空气电极和不稳定电解质的若干挑战。虽然大多数研究都集中在空气电极上，但负极保护的重要性也不容忽视。在本综述中，我们旨在了解锂氧电池中锂负极面临的挑战，包括锂枝晶的生长、锂与电解质中活性物质之间的寄生反应以及氧气交叉效应。此外，还将介绍锂氧电池中锂保护的最新进展。本综述强调了负极保护的重要性，尤其是在富氧环境中，并可为未来锂氧电池的发展提供指导。
锂空气电池：锂金属阳极的空气稳定性
−1 ) 被称为储能系统的“圣杯”，如果能够实现实用装置，它将取代锂离子电池成为下一代高容量电池。然而，只有少数研究关注电池在环境空气中的性能和反应，这是推动 LAB 实际应用的一大障碍。在这里，我们总结了 LAB 的最新研究进展，特别是关于锂金属负极的研究进展。详细讨论了锂金属负极在环境空气下的化学和电化学劣化，包括充放电过程中涉及正极和电解液的寄生反应。我们还提供了保护锂金属负极的稳定性观点，并提出了实现高性能 LAB 的设计原则。