4. Nano Energy原位电镜观察碳纳米管集电器上电化学钠电镀/退镀机理
利用金属钠作为高能量密度钠电池系统的最终阳极具有广阔的前景。最近，有关用于循环中无枝晶钠沉积的纳米三维电流收集器的合理设计取得了一定进展。然而，在上述主体中钠成核和生长的行为等关键信息仍是未解之谜。近日，厦门大学王鸣生教授(通讯作者)等使用无定型碳纳米纤维(CNF)作为集电器，通过原位电子显微镜首次在纳米尺度下对钠电镀/退镀的动力学进行观察。使用固态电解质，作者发现金属钠以纳/微粒的形式在单一CNFs周围所有可能的区域(甚至在其网络)可逆的生长和溶解。值得注意的是，实验证实了纤维内的钠离子运输，使得更多钠均匀的沉积于网络内部而没有接触电解液；这是无枝晶钠电镀的关键，尤其是在全固态钠电池。此外，结合精巧的原位实验设计，CNF相比石墨化碳表现出更优越的钠容量。
5. Nat. Commun. : 氢代石墨炔作为富碳柔性电极在锂电和钠电中的应用
自1969年Williams等首次报道后，有机电极材料由于其设计的多样性、灵活性、低成本和环保的特性吸引了诸多科学家的研究兴趣。交联富碳或者全碳框架具有特殊的热/化学稳定性、良好的导电率、高强度以及非比寻常的机械性能(如强烈的剪切变形)。上述优越特性使其有望成为锂离子电池(LIBs)和钠离子电池(SIBs)电极。近日，中科院化学所李玉良研究员和中科院青岛生物能源与过程研究所黄长水研究员(共同通讯作者)等专注于提高电导率、容量和良好的体相离子运输的分子设计，通过在铜箔上进行原位的三乙炔基苯交叉偶联反应制备了富碳框架氢取代石墨炔(HsGDY)薄膜。上述有机薄膜可以作为锂离子和钠离子电池独立的柔性电极，锂离子电池中可逆容量可达到1050 mAh·g-1，钠离子电池中为650 mAh·g-1。电极还显示出优越的倍率和循环性能，应归因于其扩展的π-共轭体系以及高表面积的分层孔隙。
6. ACS Nano用于高硫负载量锂硫电池的蜂巢状Co@N-C复合材料
锂硫电池因其高理论容量(1675 mAh·g-1)、高能量密度(2600 Wh·kg-1)、储量丰富、成本低以及环境友好等特点有望成为锂离子电池的备选。欲实现高能量密度锂硫电池的商业化应用，除提高复合正极材料的硫含量(HSC)外，还要提高硫复合电极的硫负载量(HSL)。厦门大学董全峰教授和郑明森副教授(共同通讯作者)等在前期研究工作的基础上，利用仿生学原理，采用模板法构筑了一种新型的准二维多孔蜂巢状Co@N-C材料作为锂硫电池的载硫基体。科学研究发现，蜂窝状的结构具有最高的密度、最大的可利用空间以及所需要的材料最少等优势，将这样一种特殊的结构作为锂硫电池的骨架材料，不仅让具有高比表面积的单片蜂窝状实现高含量的硫复合(93.6 wt%)，还可以通过多层蜂窝片的有序堆积实现高的载硫量(7.5 mg·cm-2)，同时保持了Co-N的“双催化”、多功能的作用，取得了优异的电化学性能。
7. Nano Energy烯基自由基共价连接硫以降低高库仑效率高倍率容量锂硫电池中多硫化锂的溶解度
溶于锂硫电池醚基电解质的长链多硫化锂是库仑效率和比容量低的原因之一。苏州大学晏成林教授(通讯作者)等报道了一种稳定硫阴极的新策略，即硫与烯基自由基分子共价连接以形成低溶解度的多硫化锂，0.2-6 C下库仑效率均不低于99.9%，6 C时倍率容量高达702 mAh·g-1。利用原位UV/vis光谱确定可能的机理，证明溶解度较低的短链多硫化物主要是充放电过程中产生的。此外，根据DFT计算确认线性硫链的断键优先发生在线性硫烷的中心，形成短链多硫化物，可有效避免可溶性长链多硫化物的产生并抑制穿梭效应，有利于提高锂硫电池的库仑效率和倍率容量。
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