Nano Lett：通过高速喷雾热解精细结构控制的Si-SiOx-C复合材料用于锂离子电池负极

负极Si-SiOx-C|尽管具有高的理论容量，锂离子电池硅（Si）负极在各个方面都难以满足商业化要求。特别地，Si的巨大体积膨胀使得同时实现高的初始库仑效率（ICE）和长期循环寿命是非常具有挑战性的。本文报告了喷雾热解准备Si-SiOx复合材料使用含有Si纳米颗粒，柠檬酸和氢氧化钠（NaOH）的水性前体溶液。在前驱体溶液中，NaOH对Si纳米颗粒进行蚀刻产生[SiO4]4-。在喷雾热解的动态过程中，[SiO4]4-转化成SiOx基质，柠檬酸在分解催化剂NaOH的帮助下分解成碳表面层。结果，在流动反应器中通过停留时间仅为3.5秒的一锅法产生Si-SiO x复合材料，其中Si纳米结构均匀地嵌入具有碳表面层的SiO x基质中。在Si畴尺寸和Si-to-O比方面的佳复合结构显示出优异的电化学性能，例如在0.06C倍率下达到1561.9mAh g-1的可逆容量和80.2％的ICE以及在1C倍率100个循环后87.9％容量保持率。

     Nano Lett：新型纳米精细电置换反应合成中空Sb@C蛋黄壳球构成高倍率Li/Na离子电池的稳定负极

负极Sb@C蛋黄壳球|次开发了一种新的溶致液晶基组装策略，以制造具有高度取向的层状结构五氧化二钒纳米带和氧化石墨烯片的复合膜。所得膜显示出高导电性，良好的机械稳定性和优异的柔性，这使得它们可以用作柔性能量储存装置中的高性能电极。

     锂-硫电池多硫化物清除层|锂-硫电池具有高理论能量密度，环境友好性和低成本等优点，因此具有巨大的潜力用于下一代能量存储。在循环期间产生的中间体多硫化物，可能在电极之间穿梭，降低能量密度和循环寿命。本文报告了一类再生多硫化物清除层（RSL），其有效地固定和再生多硫化物，特别是对于高硫负荷（例如6mg cm-2）的电极。所得到的电池表现出365Wh kg-1的高质量能量密度，7.94mAh cm -2的初始面积容量，静止3天后2.45％的低自放电率和显着延长的循环寿命。这种阻挡作用已经彻底被研究其与氧化物的功函数以及它们与多硫化物的结合能相关。这项工作不仅提供了一种新型的RSL以减轻穿梭效应，而且提供了一种先进锂硫电池的量化设计框架。

     3D层状大孔/介孔硅|多孔硅已经被发现在许多领域有着广泛应用，包括催化剂和锂离子电池。三维层状大孔/介孔硅由零维的二氧化硅颗粒通过简易和可扩展的镁热还原过程合成。通过对宏观/介孔硅的系统结构表征，提出了控制多孔硅形成的自模板机理。展示了作为锂离子电池负极和光催化析氢催化剂的应用。发现宏观/介孔硅显示出比商业纳米和微米尺寸的硅颗粒显着改善循环和倍率性能。在0.2A g-1下300次循环后，可逆比容量仍保持高达959mAh g-1，具有1.4mg cm -2的高质量负载密度。在2Ag-1的大电流密度下，显示出632mAh g-1的可逆容量。大孔和介孔结构的共存实现增强的性能。与硅纳米颗粒相比，大孔/介孔硅还显示出对光催化析氢的优异催化性能。

     MOF块体锂离子存储|近，纳米尺度的金属有机框架（MOF）材料在锂离子电池（LIB）应用方面获得了极大的关注，而块体金属有机框架材料通常表现出差的Li离子存储性能。本文报告了如何使用MOF块体获得令人印象深刻的锂离子存储性能。通过合适的设计，将具有各种尺寸的小无机纳米域引入到MOF块体中，形成的金属无机-有机杂化复合物（M-IOHC）可以存储两倍于金属基MOF（M-MOF）块体的锂离子。除了良好的Li离子存储性能之外，示例的M-10HC还表现出超过400个循环，具有三倍容量和100％容量保持率。增强的Li离子存储能力和循环性不仅归因于由超小无机纳米域诱导的MOF块体中局部相分离和MOF块体的自纳米结晶以及随后形成的无机纳米晶体本身，而且归因于包括金属氧化物无机纳米晶体和包裹的CN有机物质的稳定框架。M-IOHC在全电池中的应用由Ni-IOHC负极和商业LiFePO 4正极组成，其提供优异的能量和功率性能。

     有序大孔TiNb2O7负极|使用聚苯乙烯胶体晶体作为硬模板制备由互连单晶纳米颗粒构成的三维有序大孔（3DOM）TiNb2O7。这种结构提供容易的Li+嵌入/脱出和快速电子转移途径，进而实现高效锂离子插层赝电容行为。

     锂离子电池层状结构正极|本文通过使用先进的扫描透射电子显微镜展示了商业LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2正极晶内裂纹的成核和生长的意外观察。发现晶内裂纹的形成与高电压循环直接相关，是电化学驱动和扩散控制的过程。注意到晶粒内裂纹的特征是从晶粒内部开始，这是基于位错的裂纹孵化机理的结果。这种观察与一般理论模型形成鲜明对比，其预测从晶界或颗粒表面引发晶内裂纹。研究强调，保持结构稳定性是层状正极材料高电压使用的关键一步。

Energy Environ. Sci：光充电便携式电源：基于微型Si太阳能电池和印刷固态锂离子电池的单片集成

太阳能-锂离子电池单片集成|本文介绍了一种新型的在微型晶体硅光伏电池（c-Si PVs）和打印固态锂离子电池上单片集成的光伏便携式电源系统，研究者通过串联打印技术在小型晶体硅光伏电池的电极上直接组装了固体锂离子电池。这种光伏-锂离子电池器件与传统的单光伏电池、锂离子电池设备相比，具有优异的电化学性能，能够实现快速充电、低光照下使用、高温条件下光伏充电、7.61%的光电子转化存储效率以及优异循环性能等。