摘要：为了满足未来对化学电源的需求,电化学储能器件的研究已经成为一个重要的课题,其中,电极材料的选择成为电化学储能器件研究中的重点。因此,综述了关于纳米结构的过渡金属氮化物的制备以及在电化学储能及能量转换方向的研究,强调了通过对过渡金属氮化物纳米结构的设计来提高材料电子导电性和离子导电性,从而提高材料电化学性能。

摘要：采用液态碳酸酯电解质的锂离子电池在遭遇极端工况时,极易发生泄露、燃烧、甚至爆炸等重大安全事故.相对比,聚环氧乙烷(PEO)固态聚合物电解质可以显著提升锂电池的安全性,并且其优异的可塑性使其可以被制成特定形状进而满足特殊领域的差异化需求;更为重要的是:PEO固态聚合物电解质与锂金属负极兼容性好.然而,PEO固态聚合物电解质电化学氧化窗口低,难以匹配高电压正极材料(≥4 V),极大限制了其在高电压、高能量密度固态聚合物锂金属电池中的进一步应用.近期经过国内外科研工作者在PEO固态聚合物电解质结构设计、PEO端羟基改性、含硼锂盐引入、功能型粘结剂设计开发以及正极界面层构筑等方面所做出的不懈努力,PEO固态聚合物电解质基高电压固态锂金属电池取得了系列化重大科研进展.基于此,本综述主要从以下八个方面:(1)高电压正极片表面修饰超薄聚合物层、(2)高电压正极颗粒包覆、(3)对碳黑颗粒进行包覆、(4)使用富含羧基的粘结剂、(5)不对称固态聚合物电解质结构设计、(6)正极界面原位形成耐高电压界面层、(7)醚氧官能团(-OCH3)封端PEO,提升其本征耐高电压性能、(8)含硼锂盐做添加剂,详细综述了采用PEO固态聚合物电解质构建的高电压固态锂金属电池所取得的最新研究进展以及相应的高电压固态锂金属电池界面稳定作用机制.最后还对未来PEO固态聚合物电解质在高电压固态锂金属电池方面所存在的巨大挑战和发展趋势进行了详细展望和总结阐述.

摘要：因兼顾成本低、安全性能好及体积能量密度高(3832 A·h·L^(−1))等优点,镁金属二次电池受到了广泛关注。但是,镁负极的实际应用仍然受限于电解液活性物种溶剂化结构的认识不足。目前,镁基电解液主要分为醚类溶剂的格氏试剂电解液、氯化镁铝络合物(MACC)电解液和Mg(TFSI)2基电解液等。其中,镁离子-氯离子的配位结构对镁电池正常运行起到了关键作用,主要突出在降低沉积过电位、增强镁沉积动力学和提高沉积镁可逆性等方面。以氯离子在体相电解液中和在电极界面上与镁之间的相互作用为切入点,分析了镁基电解液的前期开发路线及设计理念,并对镁二次电池的未来发展进行了总结和展望。

摘要：固态聚合物电解质被认为是解决传统液态锂金属电池安全隐患和循环性能的关键材料,但仍然存在离子电导率低,界面兼容性差等问题。近年来,基于无机填料与聚合物电解质的高锂离子电导的有机-无机复合电解质备受关注。根据渗流理论,有机-无机界面被认为是复合电解质离子电导率改善的主要原因。因此,设计与优化有机-无机渗流界面对提高复合电解质离子电导率具有重要意义。本文从渗流结构的设计出发,综述了不同维度结构的无机填料用于高锂离子电导的有机-无机复合电解质的研究进展,并对比分析了不同渗流结构的优缺点。基于上述评述,展望了有机-无机复合电解质的未来发展趋势和方向。

摘要：锂离子电池已经广泛地应用于国民经济的诸多方面。然而,随着消费电子产品和电动汽车对锂离子电池能量密度和安全性能要求的不断提升,开发兼顾两者性能的高性能锂离子电池迫在眉睫。基于传统液态有机碳酸酯类电解液的锂离子电池存在电解液泄漏、挥发、燃烧、爆炸等潜在安全隐患。相对于无机全固态锂电池而言,全固态聚合物锂电池更容易大规模制造,是实现锂电池高能量密度和高安全性的相对理想的解决方案。作为全固态聚合物锂电池的最核心部件,全固态聚合物电解质起着至关重要的作用。基于此,本文重点论述了聚环氧乙烷、聚硅氧烷、脂肪族聚碳酸酯等几种典型全固态聚合物电解质的科研进展。与此同时,还对近几年国内外知名公司企业以及科研院所在全固态聚合物锂电池方面的技术应用现状和专利布局进行了系统分析。文末还对全固态聚合物锂电池用高性能全固态聚合物电解质的设计制备、新型锂盐开发、正极材料黏结剂、负极优化、界面构筑调控、制备成型工艺等方面面临的主要挑战和发展趋势进行了阐述。