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EER 2023年第4期文章列表

1. Printed Solid-State Batteries（封面文章）

2. Electrospun Flexible Nanofibres for Batteries: Design and Application

3. Ion Migration Mechanism Study of Hydroborate/Carborate Electrolytes for All-Solid-State Batteries

4. Application of Solid Catalysts with an Ionic Liquid Layer (SCILL) in PEMFCs: From Half-Cell to Full-Cell

5. On Energy Storage Chemistry of Aqueous Zn-Ion Batteries: From Cathode to Anode

6. Review on Low-Temperature Electrolytes for Lithium-Ion and Lithium Metal Batteries

7. Exploring More Functions in Binders for Lithium Batteries

封面文章 —————————————————————————————EER 2023年第4期

哈尔滨工业大学（深圳）于素竹教授/莫富年博士/魏军教授最新EER综述｜印刷固态电池

本期封面文章通信作者为哈尔滨工业大学（深圳）于素竹教授/莫富年博士/魏军教授，主题为“印刷固态电池”。

论文简介：固态电池具有高安全性、高能量密度、长循环寿命等优点，在未来储能系统极具应用潜力。印刷技术具有成本低、灵活性高、通用性好、生成和集成简单等优势。印刷电子器件的出现为电池制造提供了新的范式，特别是对于微型的和具有美观要求的电池制造。本文综述了固态电池的最新印刷工艺及其结构设计；概述了印刷固态电池的电极和电解质材料；讨论了固态电池印刷工艺的设计原则和优化策略；总结了印刷固态电池的技术挑战，并对未来的研究方向进行了展望。

以下是该文章的主要内容介绍，如您感兴趣可长按/扫描二维码阅读全文，欢迎关注和下载。

文章题目：

Printed Solid‑State Batteries

作者：

Shiqiang Zhou, Mengrui Li, Peike Wang, Lukuan Cheng, Lina Chen, Yan Huang, Suzhu Yu*, Funian Mo*, Jun Wei*

图文摘要：

目录简介：

引用信息：

Electrochem. Energy Rev. 2023, 6(4), 34. 

DOI：

https://doi.org/10.1007/s41918-023-00200-x

全文链接：

https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s41918-023-00200-x.pdf 

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EER 2023年第4期其他文章

文章2

文章题目：

Electrospun Flexible Nanofibres for Batteries: Design and Application

作者：

P. Robert Ilango, A. Dennyson Savariraj, Hongjiao Huang, Linlin Li*, Guangzhi Hu*, Huaisheng Wang, Xiaodong Hou, Byung Chul Kim, Seeram Ramakrishna, Shengjie Peng*

文章简介：

本文通信作者为南京航空航天大学李林林副研究员/云南大学胡广志研究员/南京航空航天大学彭生杰教授，主题为“柔性静电纺纳米纤维在电池领域的设计与应用”。

柔性静电纺纳米纤维由于其机械稳定性、优异导电性和多功能性等优点已被用作电化学储能系统中的电极材料。在金属离子电池、金属–空气电池、金属–硫电池等储能系统中，静电纺纳米纤维对于构建柔性电极和大幅提升电池的电化学性能至关重要。随着智能手表和柔性显示器等可穿戴和柔性新产品的需求增加，柔性电池的需求也在增加。传统电池具有多个半刚性至刚性的组件，这限制了其在柔性器件市场的扩展。研发具有更大机械灵活性、更高能量和功率密度的柔性可穿戴电池对于满足新型电子产品的需求至关重要。为实现这一目标，将碳和碳衍生复合材料应用于柔性电极中是重要策略。了解各种柔性静电纺纳米纤维的合成和组装机理及该领域最新研究进展非常重要。本文探索了纳米纤维的设计，包括碳、氮掺杂碳、多级结构碳、多孔碳、金属/金属氧化物与碳的复合材料等；通过描述孔隙率、表面积、无粘结剂和独立式电极结构、循环稳定性和性能效率等重点突出了柔性碳基静电纺电极的优势；最后讨论了柔性碳基纳米纤维电极和电池发展的前景和挑战。

图文摘要：

目录简介：

引用信息：

Electrochem. Energy Rev. 2023, 6(4), 12. 

DOI：

https://doi.org/10.1007/s41918-022-00148-4 

全文链接：

https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s41918-022-00148-4.pdf 

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文章3

文章题目：

Ion Migration Mechanism Study of Hydroborate/Carborate Electrolytes for All‑Solid‑State Batteries

作者：

Huixiang Liu, Xian Zhou, Mingxin Ye*, Jianfeng Shen*

文章简介：

本文通信作者为复旦大学叶明新教授/沈剑锋教授，主题为“硼氢/碳硼氢化物固态电解质离子迁移机理及其在全固态电池中的应用”。

硼氢/碳硼氢化物电解质代表了一种新兴固态电解质，可用于不同类型的全固态电池（如锂离子电池和钠离子电池）。高离子电导率、宽的化学/电化学稳定窗口、低密度和良好机械性能使硼氢/碳硼氢化物电解质成为解决全固态电池在器件集成和加工方面问题有前途的候选材料之一。此类固态电解质的离子电导率可以简单调节到10⁻³ S cm⁻¹级别，最佳的离子电导率甚至可以达到10⁻² S cm⁻¹级别。硼氢/碳硼氢化物电解质已成功应用于~5 V高压固态电池。然而，由于硼氢/碳硼氢化物电解质的一些特殊性质，如阴离子旋转和相变，理解其高离子电导率起源仍是一个挑战。本文综述了硼氢/碳硼氢化物电解质的最新研究进展，强调了各种可能的迁移机制，介绍了新兴的表征技术，并列出了一些解开硼氢/碳硼氢化物高离子电导率之谜的一般指南。本文还提出了一些新的策略和建议，并紧跟前沿研究趋势，展望了硼氢/碳硼氢化物电解质的发展和实际应用前景。

图文摘要：

目录简介：

引用信息：

Electrochem. Energy Rev. 2023, 6(4), 31. 

DOI：

https://doi.org/10.1007/s41918-023-00191-9

全文链接：

https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s41918-023-00191-9.pdf 

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文章4

文章题目：

Application of Solid Catalysts with an Ionic Liquid Layer (SCILL) in PEMFCs: From Half‑Cell to Full‑Cell

作者：

Xiaojing Cheng, Guanghua Wei, Liuxuan Luo, Jiewei Yin, Shuiyun Shen*, Junliang Zhang*

文章简介：

本文通信作者为上海交通大学沈水云副教授/章俊良教授，主题为“具有离子液体层的固态催化剂在质子交换膜燃料电池中的应用：从半电池到全电池”。

质子交换膜燃料电池（PEMFCs）具有零排放和高能效优点，是未来能源转换设备的理想选择之一。为解决由于Pt基电催化剂的使用而导致成本高的问题，在过去几年，人们致力于通过表面改性研发新型电催化剂用于提高氧还原反应（ORR）的活性和耐久性，如具有离子液体层的固态催化剂（SCILLs）。然而，尽管已有许多ORR活性显著增强的案例报道，但其中的ORR活性均是通过旋转圆盘电极（RDE）方法测定，关于SCILLs在膜电极组装（MEA）中的应用的研究报道仍很少。其根本原因在于半电池和全电池之间存在技术差，这源于三相边界的微环境不同。本综述通过比较半电池和全电池燃料电池之间的性能改进信息来增加对SCILL机制的理解。本文介绍了SCILLs的概念及起源，总结了SCILL催化剂在RDE和MEA测试中的优异电化学性能，分析了SCILL催化剂的耐久性；随后，讨论了半电池中ORR活性增强、全电池中氧传输改善和SCILL催化剂稳定性提高的机制，同时评估了IL化学结构、IL负载以及操作条件对SCILL催化剂性能和寿命的影响；最后，对全文进行了总结和提出展望。本综述为SCILLs在低Pt含量PEMFCs中的应用研究提供了指导。

图文摘要：

目录简介：

引用信息：

Electrochem. Energy Rev. 2023, 6(4), 32. 

DOI：

https://doi.org/10.1007/s41918-023-00195-5

全文链接：

https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s41918-023-00195-5.pdf 

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文章5

文章题目：

On Energy Storage Chemistry of Aqueous Zn‑Ion Batteries: From Cathode to Anode

作者：

Xiujuan Chen, Wei Li, David Reed, Xiaolin Li*, Xingbo Liu*

文章简介：

本文通信作者为美国西北太平洋国家实验室（Pacific Northwest National Laboratory）Xiaolin Li教授/美国西弗吉尼亚大学（West Virginia University）刘兴博教授，主题为“聚焦水系锌离子电池的能量存储化学：从正极到负极”。

可充电水系锌离子电池具有诸多优点，如成本低、原料丰富、安全性高、环境友好以及可接受的能量密度等，因此在大规模电网储能和便携式电子设备等领域均具有广阔应用前景。近年来，水系锌离子电池的研究取得了一定进展，但仍无法满足实际应用要求。正极活性材料的溶解和结构不稳定性，以及锌负极的枝晶、腐蚀和表面钝化等问题都可能导致电池容量衰减和循环寿命降低，严重制约了水系锌离子电池的商业化进程。因此，对锌离子电池从正极到负极的能量存储化学进行系统回顾尤显重要。本文全面综述了水系锌离子电池的正极和负极材料、能量存储机理以及性能提升策略；基于对目前各种正极能量存储机理的深入理解，重点探讨了机理验证中存在的不足以及实验结果与设想机理之间的矛盾；系统综述了用于机理研究和改进策略有效性验证的各种先进表征技术和理论计算方法；总结并展望了水系锌离子电池面临的技术挑战和未来研究方向。

图文摘要：

目录简介：

引用信息：

Electrochem. Energy Rev. 2023, 6(4), 33. 

DOI：

https://doi.org/10.1007/s41918-023-00194-6

全文链接：

https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s41918-023-00194-6.pdf 

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文章6

文章题目：

Review on Low-Temperature Electrolytes for Lithium-Ion and Lithium Metal Batteries

作者：

Sha Tan, Zulipiya Shadike*, Xinyin Cai, Ruoqian Lin, Atsu Kludze, Oleg Borodin, Brett L. Lucht, Chunsheng Wang, Enyuan Hu*, Kang Xu*, Xiao-Qing Yang*

文章简介：

本文通信作者为上海交通大学祖丽皮亚·沙地克（Zulipiya Shadike）副教授/美国布鲁克海文国家实验室（Brookhaven National Laboratory）胡恩源研究员/前美国陆军实验室（US Army Research Laboratory）研究员现SolidEnergy Systems公司首席科学家许康教授/美国布鲁克海文国家实验室杨晓青研究员，主题为“锂离子和锂金属电池低温电解质综述”。

高能量密度和长循环寿命使得锂离子电池成为移动电子设备、电动车以及大型电网储能电源的优先选择。然而，在低温（< 0 °C）环境下锂离子电池的性能急剧下降，这限制了其在寒冷气候或外太空环境的使用。电解质工程是解决上述问题的有效策略之一。本文从溶剂、溶盐和添加剂三个方面总结了有关低温电解质的最新研究进展；重点讨论了改善锂离子在电极/电解质界面迁移动力学的技术路线；着重探讨了固态电解质界面（SEI）的形成机制和低温工作机理，并展望了低温电解质的未来发展趋势。

图文摘要：

目录简介：

引用信息：

Electrochem. Energy Rev. 2023, 6(4), 35.

DOI：

https://doi.org/10.1007/s41918-023-00199-1

全文链接：

https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s41918-023-00199-1.pdf

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文章7

文章题目：

Exploring More Functions in Binders for Lithium Batteries

作者：

Lan Zhang, Xiangkun Wu, Weiwei Qian, Kecheng Pan, Xiaoyan Zhang, Liyuan Li, Mengmin Jia, Suojiang Zhang*

文章简介：

本文通信作者为中国科学院过程工程研究所张锁江院士，主题为“探索锂电池粘合剂的更多功能”。

粘合剂是锂离子电池不可缺少的一部分，虽然只占电池不到3%的重量，但其扮演着多重重要角色。粘合剂对浆料流变性能起决定性作用，从而影响涂层工艺以及由此产生的电极多孔结构。在传统锂离子电池中，粘合剂通常被认为是惰性的。在追求更高能量密度的过程中，许多具有多重功能的新型粘合剂已被研发出来并应用于特定场合，如高压（≥ 4.5 V）阴极、具有大体积效应的转换/合金型阴极/阳极、固态电池等。这些粘合剂可能影响了固态电解质界面组分，保证了电极/电解质界面稳定性，在电极间传输了离子/电子，给固态电解质薄膜提供了粘性和柔性等。本文综述了粘合剂的最新研究进展，重点介绍了在高压阴极材料、厚电极、微硅颗粒、固态电解质、固态电池等方面应用的粘合剂。先进的多功能粘合剂将对未来高能量密度锂离子电池和固态电池的发展起决定性作用。

图文摘要：

目录简介：

引用信息：

Electrochem. Energy Rev. 2023, 6(4), 36. 

DOI：

https://doi.org/10.1007/s41918-023-00198-2

全文链接：

https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s41918-023-00198-2.pdf 

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Electrochemical Energy Reviews (《电化学能源评论（英文）》，简称EER)，该期刊旨在及时反映国际电化学能源转换与存储领域最新研究进展。EER是全球首本专注于电化学能源的英文综述类期刊。EER覆盖电化学能源转换与存储所有学科，包括燃料电池、锂电池、金属离子电池、金属-空气电池、超级电容器、制氢-储氢、CO2转换等。EER为季刊，每年3月、6月、9月以及12月出版。创刊号在2018年3月正式出版。

2018年6月，经过激烈角逐（87选20），EER成功入选由中国科协、财政部、教育部、国家新闻出版署、中国科学院、中国工程院等六部门联合实施的中国科技期刊国际影响力提升计划D类项目，进入新刊国家队阵列。

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初审：全海芹、陈昕伊

复审：何晓燕

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