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与硬碳阳极兼容的无卤阻燃钠电解质
可持续，材料必须丰富、廉价且无毒。然而，毒性并不是唯一的安全隐患。媒体经常报道因锂离子电池易燃而发生的事故。这些设备的易燃性通常与非水电解质有关。电解质也导致了毒性和高成本，部分原因是使用了氟化盐。[2–5] 解决这些缺陷对于钠离子电池尤为重要，因为可持续性和安全性至关重要。幸运的是，人们正在努力解决电池中使用的电解质的易燃性。减轻可燃性的一种常用策略是使用有机磷化合物作为电解质溶剂。[6–12] 有机磷化合物是一类常见的阻燃剂，用于各种应用。[13] 然而，其中一些化合物对环境和健康有负面影响。[14,15]
硅阳极中的生物质衍生的聚合物粘合剂用于电池储能应用
在过去十年中，对便携式电子设备的需求迅速增加，这促使电池生产的增长增长。自从1990年代作为商业能源存储解决方案的开发以来，锂离子电池（LIB）由于其较长的周期寿命，高能量密度，低自我排放速度和高工作电压而引起了科学和工业的极大关注。生产LIB需要大量的聚合物粘合剂 - 通常是聚偏二氟乙烯（PVDF），以进行处理和性能。但是，由于该材料是石化衍生的，因此它远非“绿色”或可持续性。另一方面，聚合物及其构建块在整个自然界中被广泛发现，并且可以以低成本从生物量中获得。因此，用生物质衍生的粘合剂代替PVDF是减少LIB环境足迹的一种有前途的方法。此外，聚合物粘合剂在下一代电池性能中起着至关重要的作用。例如，硅（Si）是一种有前途的大容量阳极材料，因为它具有高理论能力（4200 mahg -1），工作势较低，并且在地壳中具有很高的丰度。但是，由于传统的粘合剂仅与硅的天然表面相互作用，并且无法维持电极的长期完整性，因此其在电荷/放电期间的巨大变化往往会导致循环寿命缩短。自然衍生的聚合物由于其高结构优势而在该角色上取得了更好的成功。在这篇综述中，我们总结了源自各种生物质源的硅阳极粘合剂的最新发展，重点是聚合物特性及其对电池性能的影响。我们根据自己对这些作品的评估提出了各种观点，并对该领域的未来前景进行了简要评论。
“无阳极”锂金属电池可以期待什么？
一种急剧变化，可以带来能量密度的优势，这是重新引入可充电电池化学中的Li金属阳极，由于安全问题在1980年代后期被放弃。与岩石石墨（特定容量340 mAh g 1）相比，Li Metal Anodes可以使用大约十分之一的质量（特定容量3860 mAh G 1）存储相同量的电荷。但是，只有在细胞中使用了几乎零的LI过量，并且如果不活跃的添加剂（例如宿主或涂层）不会添加超过10％的LI金属质量。[3]与与Li Metal相关的安全问题相比，这些条件具有挑战性，有时被忽视。由于其高反应性，Li金属阳极与电解质产生寄生反应，该反应会导致突出的形成被称为树突的突起。这些结构可以触发危险的热失控的操作，也与形成“死” Li的形成，即Li金属的片段，这些金属与阳极分离，因此不再是电路的一部分。死亡Li通过耗尽活性材料来加速细胞降解。由于耗尽的过程，一种常见的做法是通过添加其他LI金属来补偿。Li金属的过量不仅会增加细胞的循环寿命，而且还会降低与石墨阳极相比的重量优势。在过去的十年中，通过无数策略来控制和最小化树突形成方面取得了进展。尽管如此，这些策略的可行性和使用过多的LI的使用仍会怀疑。[3-5] div>
质子交换膜水电解（PEMWE）的先进阳极材料
提议的主题与“清洁燃料材料挑战”计划非常契合，因为它探索了一种可扩展的解决方案，用于制造具有独特形态和特性的纳米颗粒（电催化剂）。它有助于解决阻碍这一关键技术工业化的材料发现和开发挑战。该项目与 MCF 计划下与不列颠哥伦比亚大学合作的现有项目相一致，并将利用该计划下开发的能力进行材料性能评估。该项目有可能在材料成分以及方法论的某些方面产生知识产权。
通过镁涂层提高锂离子电池中硅阳极的界面稳定性
摘要：硅 (Si) 是一种很有前途的高能量密度锂离子电池 (LIBs) 阳极材料，但其较短的日历寿命和较差的循环性能阻碍了它的大规模应用。最近的研究表明，在电解质中引入镁 (Mg) 盐可以在 Si 锂化时形成三元 Li-Mg-Si Zintl 相并改善循环性能。然而，三元 Zintl 相的形成机理及其对固体电解质中间相 (SEI) 的影响尚不清楚。在这里，我们展示了通过 Mg 涂覆 Si 阳极形成三元 Li-Mg-Si Zintl 相，其中 Mg 在沉积时扩散到 Si 膜中并在锂化过程中进一步混合。Zintl 相的存在提高了界面稳定性，改变了 SEI 的性质并提高了 Si 阳极的循环性能。这项研究为三元 Zintl 相的形成机制提供了见解，并为未来 Si 阳极的设计提供了指导。
用于先进锂离子电池的高容量 NiO/Ni 泡沫阳极的合成
锂离子电池由于其高能量密度、优异的循环寿命和实惠的价格，已被广泛应用于消费产品和电动汽车。 [1,2] 然而，尽管锂离子电池中使用传统的石墨负极在循环过程中具有出色的稳定性，但由于其固有的低理论容量（372 mAh g 1 ），其循环容量受到限制。 因此，最近的研究主要集中在开发锂离子电池的高容量电极上，以满足当前消费者的需求。 因此，已经提出了许多新型负极材料来实现更好的循环性能。 特别是，过渡金属氧化物（例如Ni，Co，Fe等）作为用于锂离子电池的高容量负极而受到了广泛的关注，[3] 其中NiO因其高的理论容量（718 mAh g 1 ）、可及性和价格实惠而受到特别的关注。然而，过渡金属氧化物仍有许多需要克服的限制，例如电子电导率低、初始库仑效率差、充电/放电过程中体积变化大，所有这些最终都会导致循环不稳定和能量密度损失。为了克服这些问题，可以使用多孔或纳米级过渡金属氧化物活性材料作为 LIB 阳极，以提供更大的表面积、充电/放电过程中的更低体积变化和更短的扩散路径。[4,5] 到目前为止，已经使用多种方法合成多孔纳米材料，包括气相沉积、[6] 脱合金、[7] 3D 打印、[8]
直接嵌入ni3s2/co9s8@s掺杂碳纳米纤维网络作为锂离子电池的独立阳极
作者的完整清单：他，Zizhou;路易斯安那大学的拉斐特大学，化学工程郭，hui；路易斯安那大学的拉斐特大学，杰德化学工程学的拉卡斯特；路易斯安那大学的拉斐特大学，瑞安化学工程库克；路易斯安那大学的拉斐特大学，布雷克化学工程侯赛西化学工程；路易斯安那大学的拉斐特大学，XU工业工程工业工程；路易斯安那大学拉斐特大学，丹尼尔土木工程团伙；路易斯安那大学的拉斐特大学，土木工程霍，吉；国家可再生能源实验室，机械和工业工程英文，梁； Biogen Inc，技术发展； Biogen Cooke，Peter；新墨西哥州立大学，电子显微镜实验室Yan，Hui；路易斯安那大学的拉斐特大学，林化学FEI；路易斯安那大学拉斐特大学，化学工程
一种生产锂离子电池生物基阳极材料的简便方法
完整作者列表： Sagues, William；北卡罗来纳州立大学，森林生物材料；国家可再生能源实验室 Yang, Junghoon；国家可再生能源实验室 Monroe, Nicholas；北卡罗来纳州立大学，森林生物材料 Han, Sang-Don；国家可再生能源实验室，化学与纳米科学中心 Vinzant, Todd；国家可再生能源实验室，Yung, Matthew；国家可再生能源实验室，Jameel, Hasan；北卡罗来纳州立大学，森林生物材料 Nimlos, Mark；国家可再生能源实验室，Park, Sunkyu；北卡罗来纳州立大学，森林生物材料