1. Chem. Soc. Rev.: 二维铋在能源领域的应用
石墨烯的成功剥离，为二维材料的高性能应用打开了广阔的前景。其中，二维铋（Bi）材料由于其独特的性能，可用于节能、能源存储和转换器件的制造。最大体隙（甚至大于锡和锑的体隙）也使得使2D Bi成为构建室温拓扑绝缘体的最有希望的材料。此外，二维Bi电催化剂在高性能钠离子电池领域，起到增强循环寿命，提高电化学活性的重要作用。同样，二维Bi的空气稳定性优于硅烯，锗烯，磷烯和砷烯，这可以使其在更多的实际应用成为可能。南京理工大学的曾海波，Shengli Zhang和南洋理工大学Martin Pumera团队旨在彻底探索2D Bi的基本原理及其制备方法的优化，以进一步弥合能源应用中理论预测与实验结果之间的差距。本文首先介绍了2D Bi在2D材料中的地位，然后介绍其固有特性以及各种制备方法。可以预见，2D Bi对高性能器件的巨大影响，将为能源科学添加新的支柱。此外，在最近对其他2D材料的莫尔超晶格的开创性研究的背景下，铋制备技术的优化及其独特的性能甚至可能使2D Bi在未来与能源有关的旋子学中发挥重要作用。
Advancesof 2D bismuth in energy sciences，Chem. Soc. Rev., 2019https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/cs/c9cs00551j#!divAbstract
2. EES：操纵离子迁移动力学和界面稳定性助力高性能锌负极
由于锌资源丰富、安全性高、成本低，水系锌离子电池被认为是替代锂离子电池进行大规模储能的最佳选择之一。近年来，虽然在正极侧的设计和创新方面取得了很大的进展，但对锌金属负极的探索和对Zn2+迁移及沉积动力学的深入分析却很少。基于此，中南大学周江教授团队结合三维（3D）结构设计和界面功能策略，通过在表面原位沉积Zn(OH)42−制备了三维（3D）纳米多孔ZnO凃覆Zn板（Zn@ZnO-3D）改性的新型Zn负极。得益于这种新颖的结构，通过对Zn2+的静电吸引而不是在双电层中的水合层，可以加速Zn2+迁移和沉积的动力学（仅42.4 mV的成核电势，裸露的Zn为66.9 mV，电荷转移电阻由1240Ω降为292.7 Ω），降低去溶剂化的能耗，并抑制氢的生成。实验结果表明，它可以获得99.55％的平均锌利用率和1000个循环的长期稳定性。同时，Zn@ZnO-3D/MnO2全电池在0.5 A g−1的条件下经过500次循环后可提供近100％的容量保持率，比容量为212.9 mAh g−1。通过对锌金属动力学和热力学性质的机理研究以及对结构-界面-功能关系的理解，对设计水性体系中的其他金属负极可以起到一定的启发作用。
XuesongXie, Shuquan Liang, Jiawei Gao, Shan Guo, Jiabao Guo, Chao Wang, Guiyin Xu,Xianwen Wu, Gen Chen, Jiang Zhou. Manipulating the Ion-Transference Kineticsand Interface Stability for High-Performance Zinc Metal Anode. Energy &Environmental Science, 2020.https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/ee/c9ee03545a#!divAbstract
3. AFM：锂负极上原位制备COF薄膜作为抗锂枝晶穿刺的人造固体电解质中间层
金属锂由于其高理论容量和低电化学电位而被认为是高能量密度电池最有前景的负极材料。然而，由于锂离子沉积不均匀和固体电解质间相（SEI）的不稳定性，导致锂枝晶生长相关的安全问题从而阻碍了锂负极的商业化。近日，中山大学黄盛、孟跃中等人在Li负极（COF-Li）上原位制备了10nm的共价有机骨架（COF）薄膜，并将其用作人工SEI层，以实现Li电镀/剥离的稳定和Li枝晶的抑制。COF中丰富的微孔结构可以重新分布锂离子通量，并导致均匀的电镀/剥离过程。与此同时，作者通过原子力显微镜下的数字脉冲力模式研究了超薄COF膜在针刺过程中的超硬机械性能和力学性能，其表现出较高的杨氏模量（6.8 GPa），足以抵抗枝晶生长。因此，在COF-Li对称电池中，在1 mA cm−2的电流密度下能够实现400 h的稳定循环，并且COF-Li能够有效阻止Li-S电池中的内部短路，以确保电池的安全。
DongdongChen, Sheng Huang, Lei Zhong, Shuanjin Wang, Min Xiao, Dongmei Han, YuezhongMeng. In Situ Preparation of Thin and Rigid COF Film on Li Anode as ArtificialSolid Electrolyte Interphase Layer Resisting Li Dendrite Puncture. AdvancedFunctional Materials. 2019DOI: 10.1002/adfm.201907717https://doi.org/10.1002/adfm.201907717
4. Angew：不易燃电解液制备高性能钾电池
钾离子电池具有较低的成本和大规模的储能应用前景，但其应用的主要障碍是缺乏安全有效的电解质。近日，澳大利亚伍伦贡大学郭再萍教授和毛建锋研究员，证明磷酸基阻燃剂，如磷酸三乙酯，在0.9 M处与双（氟磺酰）酰亚胺钾作为单一溶剂，这与我们之前的理解不同，基于锂和钠体系，磷酸盐不能在低浓度下工作。此外，电解液在2M处进行了优化，显示出低成本、低粘度和高导电性的协同优势，以及形成均匀和坚固的盐衍生固体电解质界面层，导致库仑效率为99.6%的非枝晶钾金属电镀/剥离，以及一个高度可逆的石墨阳极。低浓度不可燃磷酸盐作为唯一溶剂的成功示范，为电解液设计开辟了一条通向安全、低成本、高性能大型电池的道路。
Sailin Liu Jianfeng Mao QingZhang, et al. An intrinsically non‐flammable electrolyte forhigh performance potassium batteries. Angew. Chem. Int. Ed., 2019.DOI: 10.1002/anie.201913174https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201913174
5. AEM: 基于聚合物电解质和普鲁士蓝正极的低温高倍率长效固态钠离子电池
采用固态聚合物电解质来代替传统的液态电解质能够从本质上提升电池的安全性能。在本文中，西南大学的Yuruo Qi、Shujuan Bao和Maowen Xu等人通过简单环保的方法合成了一种具有高钠离子电导率的聚合物电解质薄膜PFSA-Na。这种导钠聚合物电解质在较宽的温度范围内具有高离子电导率、良好的热稳定性和杰出的机械柔性。基于该聚合物电解质薄膜和普鲁士蓝正极的固态钠离子电池具有十分优异的倍率性能，在8C下能够实现87.5mAh/g的放电比容量。在1C下循环1100周后的平均每周的容量衰减低至0.014％。此外，凭借该PFSA-Na聚合物薄膜的本征优势，固态钠离子电池在-35℃的低温下的循环稳定性也比使用液态电解质的电池要好。
GuangyuanDu, Yuruo Qi、Shujuan Bao and Maowen Xu et al, Low‐Operating Temperature, High‐Rate and DurableSolid‐State Sodium‐Ion BatteryBased on Polymer Electrolyte and Prussian Blue Cathode, Advanced EnergyMaterials, 2019DOI: 10.1002/aenm.201903351https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.201903351?af=R
6. EES: 用于固定式储能的高度可逆中性Zn/Mn电池
锰基材料凭借其低成本、原料丰富以及环境友好等优势而吸引了诸多关注。然而，相变和结构崩塌等问题导致的正极材料不稳定性严重限制了其在可充电池中的应用。最近，中国科学院大连化物所的李先锋研究员团队利用MnO2和可溶性的Mn(CH3COO)2（Mn(Ac)2）在中性条件下的稳定两电子固-液反应成功地构筑了一种高度可逆的中性Zn/Mn电池。与其他锰盐如MnCl2或MnSO4等不同，Ac-的配位效应使得Mn2+直接以MnO2的形式沉积在电极表面。与传统的嵌入式反应相比，这种溶解-沉积反应机制完全避免了结构畸变，使得电极稳定性得到了显著提升。此外，与Mn3+/Mn2+氧化还原电对相比，这种固液反应排除了Mn3+的姜泰勒效应对电极稳定性的不利影响。研究人员通过构造高度可逆的Zn/Mn液流电池证实了上述电化学稳定性的改善状况。在该电池中，MnO2能够完美地在石墨纤维上沉积高达20mAh/cm2。这是目前所报道的最高容量。同时值得注意的还有，该液流电池采用的中性电解液体系规避了常规碱性电解液体系中金属锌的枝晶生长问题。因此，该Zn/Mn液流电池能够在40mA/cm2的大电流密度下稳定循环超过400周，保持高达98%的库伦效率和78%的能量效率。这种低成本、高度可逆的稳定Zn/Mn电池成为固定式储能领域的有力竞争者。
CongxinXie, Xianfeng Li et al, A highly reversible Neutral Zinc/Manganese Battery forStationary Energy Storage, Energy & Environmental Sciencehttps://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2020/EE/C9EE03702K#!divAbstract
7. AFM：水稳定的O3型钛基层状负极用于长寿命钠离子电池
化学计量学中的层状过渡金属(TM)氧化物NaxMO2(M=TM)在钠离子电池(SIBs)中显示出了广阔的前景；但是它们对水分极为敏感。迄今为止，大多数报道的钛基层状负极表现出P2型结构。相反，很少有人研究O3型化合物，并且由于其Ti3+的不稳定高于P2型，因此其合成具有挑战性。近日，华中科技大学李会巧课题组成功地在SIBs中制备了具有高性能的纯相高晶化的O3型Na0.73Li0.36Ti0.73O2。该材料的可逆容量为108mAh g-1，与Na/Na+相比，具有0.75 V的稳定安全电位。原位X射线衍射表明，这种材料在Na+嵌入/脱出前后不发生任何相变，并且其体积变化接近于零，这确保了超过6000个循环周期的超长寿命。重要的是，作者发现这种O3-Na0.73Li0.36Ti0.73O2即使浸入水中时也能够显示出优异的水稳定性，这对于SIBs中的常规层状TM氧化物来说都是很难的。这种层间间距小和夹层空位占有率高是水稳定性能高的重要保证。
YangCao, Qing Zhang, Yaqing Wei, Yanpeng Guo, Zewen Zhang, William Huang, KaiweiYang, Weihua Chen, Tianyou Zhai, Huiqiao Li, Yi Cui. A Water Stable, Near‐Zero‐Strain O3‐LayeredTitanium‐Based Anode for Long Cycle Sodium‐Ion Battery. Advanced Functional Materials. 2019DOI: 10.1002/adfm.201907023https://doi.org/10.1002/adfm.201907023
8. AM: 体相阴离子盐衍生的固态电解质界面助力可逆金属镁负极
可充镁电池凭借高容量、高丰度以及最重要的无枝晶特性等优势而成为后锂离子电池时代有力的竞争者。然而，金属镁负极表面形成的不导通Mg2+的钝化层严重限制了可充镁电池的发展。最近。中科院青岛能源所的Guanglei Cui、Zili Cui与青岛科技大学的Xinhong Zhou等通过电化学部分分解含锂的电解液在金属镁负极表面构建了具有Mg2+电导率的固态电解质界面。这种含锂电解液很容易通过将Li[B(hfip)4]盐溶解在二甲氧基乙烷中制备。在前几周电化学循环形成固态电解质界面的过程中，Mg2+能够参与成膜因此该固态电解质界面同时具有Mg2+电导和Li+电导。这种稳定的固态电解质界面的存在阻挡了金属镁与电解液的进一步反应，因而电解液和负极在长期电化学循环过程中都能保持稳定。这种原位构建SEI膜的方法为可充金属镁电池的发展开辟了一条新的道路。
KunTang, Guanglei Cui, Xinhong Zhou, Zili Cui et al, A Stable Solid ElectrolyteInterphase for Magnesium Metal Anode Evolved from a Bulky Anion Lithium Salt,Advanced Materials, 2019DOI: 10.1002/adma.201904987https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201904987?af=R
9. ESM: 固态电解质启发的双功能复合隔膜助力无枝晶锂金属负极
金属锂负极凭借其超高的理论比容量和最低的氧化还原电势而被视为是新一代高比能二次电池最理想的负极材料。然而，不均匀的锂沉积会造成枝晶生长并使电化学性能下降，这严重限制了金属锂负极的实际应用。最近，青岛大学的郭向欣教授、清华大学南策文院士以及西安大略大学的孙学良教授等从无枝晶固态锂电池的设计中获得灵感而设计了一种双功能复合隔膜来诱导无枝晶的锂沉积行为。这种复合隔膜是将含有PVDF和LLZTO的分级多孔复合固态电解质涂覆在商品化聚丙烯隔膜上制得的。PVDF与LLZTO之间的相互作用使得PVDF/LLZTO界面上形成了连续的锂离子通道，从而诱导来自聚丙烯隔膜的不均匀锂离子流重新分布。此外，这种界面层还能够固定阴离子，使得锂离子均匀沉积。两种作用的协同效应使得金属锂电池的库伦效率和循环稳定性都得到锂显著改善。这种简单有效的固态电解质策略为实现无枝晶锂金属负极提供了一条新的思路。
HanyuHuo, Xiangxin Guo, Xueliang Sun, Cewen Nan et al, Bifunctional Composite Separator with a Solid-state-batteryStrategy for Dendrite-free Lithium Metal Batteries, Energy StorageMaterials, 2019DOI: 10.1016/j.ensm.2019.12.022https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405829719311006?dgcid=rss_sd_all#!
10. AM：锡改进诱导无枝晶锌沉积制备稳定的锌基液流电池
近年来，锌(Zn)电镀/剥离电化学反应由于具有安全性高、成本低、双电子转移、反应动力学快等优点，使其成为一种有前景的水性电池的负极材料。然而，锌的枝晶生长已经成为阻碍其进一步商业化的最大障碍之一。近日，中国科学院大连化物所李先锋研究团队通过一种简单普适性的策略，为水性锌基液流电池（ZFB）构建了多功能无粘结剂锡(Sn)改性的3D碳毡负极(SH)。与原始碳毡（PH）相比，制备的SH具有更强的Zn成核位点，更低的析氢反应电位和更低的Zn成核过电位，从而更好地诱发均匀的镀锌/脱锌，并且具有很高的库仑效率（CE）。基于这样的SH，对称液流电池表现出优异的库仑效率（290次循环，平均CE为99.4％），Zn-Br液流电池具有更长的循环寿命（142个循环，平均CE为97.2％），远优于原始PH。该方法是一种抑制Zn枝晶生长并改善ZFBs性能的简单，新颖且有效的方法。
YanbinYin, Shengnan Wang, Qi Zhang, Yang Song, Nana Chang, Yanwei Pan, Huamin Zhang,Xianfeng Li. Dendrite‐Free Zinc Deposition Inducedby Tin‐Modified Multifunctional 3D Host for Stable Zinc‐Based Flow Battery. Advanced Materials. 2019DOI: 10.1002/adma.201906803https://doi.org/10.1002/adma.201906803
11. AEM：强温度响应的电解质，增强了锂金属电池的安全性
锂金属电池（LMBs）凭借着超高的理论比容量（3860 mAh g−1）和最低的氧化还原电势（−3.04 vs NHE），一直被认为是极具前途的高能量密度可充电电池。但是，易燃的有机碳酸盐电解液会引起严重的副反应并对LMB造成巨大的安全隐患。因此，中科院青岛能源所崔光磊团队提出了一种智能温度响应的电解质，该电解质在LMBs中表现出两种不同的聚合行为。该电解质由丙烯酸酯（PEGA和PFE）组成，室温下的离子电导率达2.28×10−3 S cm−1，具有良好的热稳定性，对金属锂具有良好的相容性。在环境温度下，通过锂金属引发的阴离子聚合，该电解质可以在锂负极上形成良好的聚合物保护层，锂电镀/剥离循环能够超过2000 h，即使在10 mA cm−2的电流密度下，也不会产生锂枝晶。在受热情况下，这种电解质可以通过热自由基聚合迅速从液体转变为固体，从而在没有内部短路故障的情况下实现安全性能的显著改善，使电池在150 °C的温度下也能安全运行。值得注意的是，即使在280 ℃的极高温度下电池也不会发生热失控。这项研究不仅为电解质的界面化学提供了新且有价值的见解，而且为开发安全的LMBs开辟了新途径。
QianZhou, Shanmu Dong, Zhaolin Lv, Gaojie Xu, Lang Huang, Qinglei Wang, Zili Cui,Guanglei Cui. A Temperature-Responsive Electrolyte Endowing Superior SafetyCharacteristic of Lithium Metal Batteries. Advanced Energy Materials. 2019,1903441DOI：10.1002/aenm.201903441https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.201903441
12. AFM: 具有高离子电导率的Li-Al-O固态电解质保护金属锂负极
使用固态电解质来保护金属锂负极被视为发展新一代高比能二次电池的有效策略。在本文中，华中科技大学材料科学与工程学院的黄云辉教授与沈越副教授等发展了一种基于多晶铝酸盐的固态电解质（Li-Al-O）来对金属锂负极进行保护。在含有LiTFSI的电解液中，这种固态电解质能共通过金属锂表面羟基与三甲基铝的反应而生成。这种Li-Al-O电解质由多晶LiAlO2、Li3AlO3、Al2O3、Li2CO3、LiF以及一些有机物质组成，其室温离子电导率高达1.42×10-4S/cm。这种固态电解质薄膜能够保护金属锂免受空气、水以及有机溶剂的侵蚀，同时又能够抑制枝晶生长。在Li-Al-O电解质的保护作用下，Li/Li对称电池和Li/O2电池的循环寿命都得到了延长，这说明该电解质薄膜在金属锂保护方面的有效性。
MeilanXie, Yue Shen, Yunhui Huang et al, A Li–Al–OSolid‐State Electrolyte with High Ionic Conductivityand Good Capability to Protect Li Anode, Advanced Functional Materials, 2019DOI: 10.1002/adfm.201905949https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.201905949?af=R
13. AEM: TiO2纳米管预嵌锂形成SEI膜助力高性能钠离子电池负极材料
近年来，钠离子电池被视为最有希望取代锂离子电池的新型储能体系。不管对于锂离子电池还是钠离子电池，在电极-电解质界面处构建稳定均匀的SEI膜都是实现高容量、长循环、高倍率性能的关键。在本文中，阿卜杜拉国王科技大学的Patrick Schmuki团队向我们展示了稳定的SEI膜在提升TiO2纳米阵列的电化学性能方面的显著作用。该文章的关键在于TiO2纳米阵列的预锂化能够调控SEI为后续的Na+脱嵌提供空间。预锂化后的TiO2阵列组装成钠离子电池后表现出优异的储钠循环性能和倍率性能：在50mA/g的电流密度下循环250周后的容量保持率高达99.9%，在1A/g的高倍率下仍然能够实现高达132mAh/g的比容量。电化学性能改善的根源在于预嵌锂不仅提升了材料的电子电导率，而且使得TiO2晶格拓宽利于钠离子脱嵌。
GihoonCha, Patrick Schmuki et al, Li+ Pre‐Insertion Leads to Formationof Solid Electrolyte Interface on TiO2 Nanotubes That Enables High‐Performance Anodes for Sodium Ion Batteries, Advanced EnergyMaterials, 2019DOI：10.1002/aenm.201903448https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.201903448?af=R
14. AEM: 磷掺杂碳点/石墨烯气凝胶用作全固态柔性铝空气电池的ORR催化剂
纳米碳点(C-dots)，是一类尺寸小于10nm的新型碳纳米材料，由于其原材料资源丰富和廉价，且优异的水溶性，化学惰性，低毒性，易官能团化和抗光漂白能力，逐渐成为碳纳米材料家族中的一颗新星。在近几年里，关于碳点的制备，性质和应用等方面的研究已经取得了很大的进展。碳点被认为是在碱性介质中进行氧还原反应(ORR)最有潜力的催化剂之一。然而，由于缺乏实现纳米碳点良好分散的方法以及较差的电催化活性，严重限制了金属空气电池的 ORR性能。近日，中南大学的Yanqing Lai、美国西北大学Vinayak P. Dravid教授和华中科技大学的Yuan Li等人合作报道了一种生物质衍生方法，用于实现碳点的原位磷掺杂(P‐掺杂)及其在石墨烯基体上的同步装饰。制备得到的P-掺杂碳点/石墨烯(P-CD/G)纳米复合材料，可达到碳纳米材料的超高P-掺杂水平。研究发现，P-CD/G纳米复合材料具有良好的ORR催化活性，可与工业铂/碳催化剂相媲美。当用作液态铝-空气电池的阴极材料时，该装置表现出优异的功率密度为157.3mW/cm2(与类似的Pt/C电池的151.5mW/cm2相比)。基于该新型P-CD/G纳米复合材料，设计并制造了一种全固态柔性铝空气电池。该装置在不同弯曲状态下放电电压稳定在≈1.2V。该工作介绍了一种独特的生物质衍生材料，具有高效的电催化性能，有望取代贵金属催化剂，用于未来的便携式和可穿戴电子设备。
Mengran Wang, Yuan Li, Jing Fang, Cesar J. Villa,Yaobin Xu, Shiqiang Hao, Jie Li, Yexiang Liu, Chris Wolverton, Xinqi Chen,Vinayak P. Dravid, Yanqing Lai. Superior Oxygen Reduction Reaction onPhosphorus-Doped Carbon Dot/Graphene Aerogel for All-Solid-State FlexibleAl-Air Batteries. Advanced Energy Materials, 2019.DOI: 10.1002/aenm.201902736https://doi.org/10.1002/aenm.201902736
15. EnSM：添加剂协同作用在可充电锂金属负极形成稳定的界面
近年来，锂金属负极凭借着高的能量密度引起了人们的广泛关注。然而，众所周知的安全问题和循环不稳定性严重阻碍了它们的商业化，尤其是在传统的碳酸酯电解液中循环时。但是这种电解液具有宽的电压窗口，并且与大多数正极材料兼容。基于此，厦门大学杨勇教授与代尔夫特理工大学MarnixWagemaker合作，将二氟磷酸锂（LiDFP）和碳酸亚乙酯（VC）有机结合，在锂金属负极上原位构建了一个机械稳定的高锂离子导电膜。原位中子深度剖面分析（NDP）表明，添加剂的协同作用有利于实现均匀致密的锂沉积，并有效抑制锂枝晶、死锂和不可逆锂的形成。这有望提高可充电锂金属负极的长期循环稳定性和库仑效率。固态核磁共振（SSNMR）和光谱研究证明了VC能减缓LiDFP的还原，并促进P-F键的断裂，诱导保护膜的形成。该膜含有丰富的LiF-Li3PO4无机化合物，均匀分布在P-O-C物质和大分子有机化合物基体中。这种组分是离子电导率得以提高以及保护膜在长周期内具有良好机械稳定性的原因。添加剂相互作用的详细研究为实现高性能锂金属电池所需的合理的表面薄膜设计提供了新的可能。
GuoruiZheng, Yuxuan Xiang, Shijian Chen, Swapna Ganapathy, Tomas W. Verhallen, MingLiu, Guiming Zhong, Jianping Zhu, Xiang Han, Weiwei Wang, Weimin Zhao, MarnixWagemaker, Yong Yang. Additives Synergy for Stable Interface Formation onRechargeable Lithium Metal Anodes. Energy Storage Materials, 2019.DOI：10.1016/j.ensm.2019.12.027https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405829719311055
16. Nat. Commun.：超薄离子间相构建高效锂负极
为了提高锂离子电池（LIBs）的性能，使用金属锂作为负极材料的可行性得到了广泛的关注。然而传统碳酸盐电解质低的的库仑效率和枝晶生长仍然是开发包含锂金属负极的高性能锂离子电池亟待解决的问题。基于此，美国斯坦福大学的崔屹和国立台湾大学的Nae-Lih Wu合作，开发了一种超薄（≤100nm）的锂离子交联聚合物膜作为铜或锂上的涂层，该膜由嵌入多面体低聚硅氧烷的锂交换磺化聚醚醚酮组成。这可以使锂金属电池在以碳酸盐为基础的电解液中实现高效稳定的锂电镀-剥离循环。原位分析和理论模拟表明，离子交联聚合物涂层具有显著的能力，能够在相当大的锂电镀表面上实现电场均匀化。膜涂层可用作人工固体电解质界面膜（SEI）过滤器，最大程度地减少电解质-电极界面处的副反应，其可在室温和高温（50 °C）下以优异的库仑效率在铜上进行无枝晶的锂电镀-剥离循环。这表明镀膜铜是一个有前途的集流体可用于制造高质量的预镀锂薄膜负极。
Yu-TingWeng, Hao-Wen Liu, Allen Pei, FeiFei Shi, Hansen Wang, Chih-Yuan Lin,Sheng-Siang Huang, Lin-Ya Su Jyh-Ping Hsu, Chia-Chen Fang, Yi Cui, Nae-Lih Wu.An ultrathin ionomer interphase for high efficiency lithium anode in carbonatebased electrolyte. Nature Communications, 2019.DOI:10.1038/s41467-019-13783-1https://www.nature.com/articles/s41467-019-13783-1
17. Nat. Commun.: 多级放电构造的异质结构用于长寿命锂氧电池
在绝缘且量大的放电产物中差的电荷传输是导致锂氧电池具有高的过电势和容量衰减迅速的主要因素之一。上海交通大学陈接胜、王开学和加利福尼亚大学JunChen等人通过两阶段放电方法来构建基于Li2O2的异质结构，在钾氧电池的正极表面上预先沉积K2CO3而不是Li2CO3层，Li-O2电池中的连续放电将Li2O2放电产物外延沉积在K2CO3的外表面上，从而诱导异质结周围的内建场形成，并促进电荷转移和界面/表面缺陷的形成，此外，在多阶段放电之后，将定制的有缺陷的膜状而不是大的环形放电产物沉积在正极表面上，从而抑制了正极的钝化/阻塞。所得的PVP-C@LDO正极可在O2中实现70个循环（超过175 d），且在3000 mAh g-1的有限比容量下不会出现明显的容量衰减。DFT计算表明，Li+通过异质结迁移至K2CO3（201）中的K空位，能垒为0.58 eV。具有改善的电荷传输和与催化剂大接触面积的缺陷膜的形成，是放电产物容易分解和电池持续稳定性中的关键因素。多阶段放电方法构建的具有带不连续性和相对较低锂扩散势垒的Li2O2基异质结构是缺陷膜状放电产物生长的可能原因。
Shu-MaoXu, Xiao Liang, Xue-Yan Wu, Shen-Long Zhao, Jun Chen, Kai-Xue Wang, Jie-ShengChen, Multistaged discharge constructing heterostructure with enhancedsolid-solution behavior for long-life lithium-oxygen batteries, Nat. Commun.,2019.https://www.nature.com/articles/s41467-019-13712-2
18. Nat. Commun.综述: 用于提取Li+的离子选择性纳米结构膜的设计原理
可以预见未来对锂元素持续增长的需求将很快超过其存储量，从而使其成为重要的资源。新南威尔士大学Amir Razmjou的这篇综述严格审查了有关Li+选择性膜的最新报道，特别强调了材料设计的基本原理，以开发具有Li+选择性的纳米通道和纳米孔的膜。此外，本综述还讨论了与纳米孔和纳米通道内离子迁移相关的基本概念。最后，提出了该领域未来工作的挑战和前景，目的是激发重要且及时的研究，以促成改进的工业应用的膜分离平台的实现。
AmirRazmjou, Mohsen Asadnia, Ehsan Hosseini, Asghar Habibnejad Korayem, Vicki Chen,Design principles of ion selective nanostructured membranes for the extractionof lithium ions, Nat. Commun., 2019.DOI: 10.1038/s41467-019-13648-7https://www.nature.com/articles/s41467-019-13648-7
19. Angew: 易于合成的多级空心CoP@C用于钠/钾离子电池
温州大学王舜、Huanming Lu与伍伦贡大学侴术雷等人通过简便的合成方法获得了多级空心CoP@C复合物，其中前体的碳化和磷化是在一个步骤内完成。该复合物由CoP@ C空心球构筑，而该空心球由具有薄的外碳层的CoP纳米颗粒组成。研究者对该材料进行了原位TEM，原位synchrotron XRD和DFT计算，以分析循环过程中Na / K离子和CoP之间的结构演化和相互作用。得益于导电碳层和空心结构的协同作用，所制备的复合材料具有出色的储钠和储钾能力。
QiannanLiu, Zhe Hu,Yaru Liang, Lin Li, Chao Zou, Huile Jin, Shun Wang, Huanming Lu,Qinfen Gu, Shu-Lei Chou, Yong Liu, Shi-Xue Dou, Facile Synthesis ofHierarchical Hollow CoP@C Composites with Superior Performance for Sodium andPotassium Storage, Angewandte Chemie International Edition, 2019.https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201913683
20. Angew.: g‐C3N4助力固态锂金属电池
固态锂金属电池（SSLMB）由于其高的能量密度和高安全性而引起了人们的广泛关注。但是，如何实现良好匹配的锂金属/固态电解质（SSE）接口仍然具有挑战性。华中科技大学黄云辉和Wei Luo等人将g-C3N4作为新的接口启动器。研究者发现将g-C3N4引入Li金属中不仅可以使Li金属/石榴石型SSE界面从点接触过渡到紧密接触，而且由于其粘度大大提高，能够降低了树突状Li的形成，降低熔融锂的表面张力并在界面处原位形成了Li3N。因此，所得的Li- C3N4 |SSE | Li- C3N4对称电池的界面电阻非常低，仅为11 Ω∙cm2，临界电流密度（CCD）高达1500 μA/cm2。而与原始锂金属电极相同的对称电池配置具有更大的界面电阻（428 Ω∙cm2）和更低的CCD（50 μA/cm2）。
YingHuang, Bo Chen, Jian Duan, Fei Yang, Tengrui Wang, Zhengfeng Wang, WenjuanYang, Chenchen Hu, Wei Luo, Yunhui Huang, g‐C3N4: AnInterface Enabler for Solid‐State Lithium MetalBatteries, Angewandte Chemie International Edition, 2019.https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201914417
