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本页为「锂电池相关」板块（5 篇）。所有文献均经 Crossref 逐条核验，点击 DOI 可直接跳转原文。
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锂电池相关
锂电池相关 5 篇（添加剂/SEI1 · 固态电解质1 · 溶剂化结构1 · 粘结剂1 · 凝胶电解质1）01
锂电 · 添加剂/SEI
序次反应 SEI硫化聚乙烯亚胺Li₂S/Li₃N 中间层贫电解液480.5 Wh kg⁻¹NCM811||Li 软包
硫化聚乙烯亚胺「序次反应」造 SEI：3.4 Ah 软包 480.5 Wh kg⁻¹、百圈保持 85.9%
Overcoming the Electrolyte-Derived Interphase Through Sequential Reactions for Stable Lithium Metal Anode
DOI 10.1021/jacs.5c05084
期刊 Journal of the American Chemical Society, 2025, 147(25), 21885 IF ≈ 14.5 | 被引 43 次
作者 Jiangning Liu, Baoyu Sun, Lijuan Zhao, Kefang Liu, Marija Demicoli, Jiangxuan Song（共 6 位作者）
选题理由
锂金属电池冲 400 Wh kg⁻¹ 以上的最大障碍是电解液衍生的 SEI：溶剂与阴离子无控分解导致界面不均匀，Li⁺ 输运随之不均匀，枝晶趁机生长。常规思路是靠「加添加剂让它分解得好看一点」，本文换了一个问法——不让电解液决定 SEI，而是让反应按设计好的顺序发生。
设计策略
设计反应性聚合物硫化聚乙烯亚胺（sulfurized polyethylenimine）涂覆锂金属表面：第一步化学反应在锂表面化学诱导生成均匀 Li₂S 层，保证 Li⁺ 均匀输运；第二步电化学反应在其上生成 Li₂S/Li₃N 中间层，加速 Li⁺ 迁移；未反应的有机聚合物层留作最外层机械缓冲，三层序次构建的 SEI 兼具均匀输运与结构韧性。
关键结果
贫电解液（1.35 g Ah⁻¹）与高面容量（6.0 mAh cm⁻²）的实用条件下，3.4 Ah NCM811||Li 软包比能量达 480.5 Wh kg⁻¹，100 圈容量保持率 85.9%。
读后点评
这篇的巧处在「序次」二字：化学先行的 Li₂S 层是均匀性的来源，电化学跟进的 Li₂S/Li₃N 层是动力学来源，有机外壳管力学——三步各司其职，而不是指望一个添加剂分解产物同时满足三条要求。对做添加剂的人，这提示了一个更本质的设计维度：与其筛「分解产物好看」的分子，不如先在电极上铺一层能主导界面化学的聚合物，把电解液降级为「配角」。480.5 Wh kg⁻¹ 配 1.35 g Ah⁻¹ 贫液与 6 mAh cm⁻² 面容量，条件给得相当扎实。局限在于聚合物层需要在锂箔上预制，对原位成膜与叠片工艺是额外工序，且 100 圈之后的长程行为未展示。
02
锂电 · 固态电解质
弹性体固态电解质深共晶电解质轮胎启发界面自适应2.37 mS cm⁻¹机械滥用耐受
轮胎启发的自适应弹性体固态电解质：30 ℃ 2.37 mS cm⁻¹，软包耐受机械滥用
Design and Preparation of Self-Adaptive and Robust Solid-State Elastomeric Electrolyte for Lithium Metal Battery Inspired by Rubber Tire
DOI 10.1002/anie.202513167
期刊 Angewandte Chemie International Edition, 2025, 64(41), e202513167 IF ≈ 16.1 | 被引 10 次
作者 Zhengyin Yao, Zhen Liu, Kang Xia, Shuo Zhao, Haoru Xie, Xurui Li, Sili Zhou, Dongbai Sun, Peng Zhang（共 9 位作者）
选题理由
固态电解质的老矛盾：无机陶瓷导离子但脆，聚合物柔但室温电导低；而锂金属负极在循环中体积涨落，刚性电解质膜顶不住界面应力，微裂纹与接触失效是常态。本文的出发点很朴素——轮胎为什么能又耐磨又抗冲击？把橡胶的「可变形 + 高韧性」逻辑搬进电解质膜。
设计策略
以深共晶电解质为离子源，构建分子级增塑剂分散的弹性体膜（PMEC）：弹性体网络提供机械柔性与高韧性，深共晶相在分子尺度均匀分散提供离子通路，膜与锂界面保持自适应贴合。微-Raman 与 XPS/TOF-SIMS 证实组分均匀分布，并在锂表面形成有机-无机梯度 SEI。
关键结果
30 ℃ 离子电导率 2.37 mS cm⁻¹，Li⁺ 迁移数 0.64，界面粘附能 36.34 J m⁻²；Li||Li 对称电池稳定循环超 2000 h；LFP|PMEC|Li 全电池 0.5 C 循环超 800 圈、容量保持率超 88%；PMEC 软包在严重机械滥用下仍维持功能。
读后点评
「粘附能 36.34 J m⁻²」这个数值得单独说：固态电解质与锂的界面失效大多源于剥离能不足，把界面粘附当一等指标来优化，比堆电导率更贴近失效本质。2.37 mS cm⁻¹ @30 ℃ 在聚合物基固态电解质里属于第一梯队，深共晶相的分子级分散是关键——宏观共混的「增塑剂析出」问题被分子尺度的混合解决了。可迁移的是「弹性体 + 深共晶」的模块化思路：换弹性体骨架可以调力学窗口，换深共晶配方可以调电化学窗口。局限：0.5 C、LFP 正极的温和条件下 800 圈说明体系扎实，但高电压正极与高面容量下的界面氧化稳定性未验证，弹性体在高温下的蠕变也值得警惕。
03
锂电 · 溶剂化结构
冠-壳-核填料UIO-66 双金属缺陷开放金属位点离子液体限域t⁺ 0.6824.9 V 窗口
冠-壳-核填料重构溶剂化：PEO 电解质 5.83×10⁻⁴ S cm⁻¹、耐 4.9 V、800 圈 CE 99.8%
Crown-Shell-Core Synergistic Ion-Conduction Strategy via Tailored Solvation Structure for Dendrite-Free Lithium Metal Battery
DOI 10.1002/adfm.76795
期刊 Advanced Functional Materials, 2026, 36(61), e76795 IF ≈ 19.0 | 被引 0 次
作者 Xiaoyang Niu, Chenjun Ju, Yiqi Wang, Kangsheng Huang, Ning Fu, Zhenglong Yang（共 6 位作者）
选题理由
PEO 固态电解质加无机填料已是标准操作，但填料有个内在矛盾：要调控溶剂化就得有足够的 Lewis 酸位点，位点多了填料/基体界面也变大，Li⁺ 绕着界面走反而慢。本文不在「加多少填料」上做文章，而是把填料本身做成有内部分区的功能体。
设计策略
以双金属 UIO-66(Zr/Hf) 为载体，通过结构缺陷制造丰富开放金属位点——这些位点扮演 Lewis 酸性「冠」，在填料表面锚定阴离子、削弱 EO–Li 配位；三维开放骨架作为「壳」承载纳米浸润界面；离子液体（Li-IL）被限域封装在孔道「核」内，形成快速 Li⁺ 输运通道。溶剂化结构、界面兼容性与体相传输在填料内部一体化解决。
关键结果
PEO-Li-IL@BUIO/纤维素复合膜（PIBU/CL）Li⁺ 迁移数 0.682，30 ℃ 电导率 5.83×10⁻⁴ S cm⁻¹，电化学窗口达 4.9 V；LFP|PIBU/CL|Li 电池 0.5 C 循环超 800 圈，库仑效率 99.8%。
读后点评
「冠-壳-核」把填料从一个「界面改性剂」升级成了「离子导体本身」：阴离子被表面冠位锚定（抬 t⁺）、离子液体在核内限域（抬电导）、骨架保证分散（降界面阻抗），三个功能各占一个分区。对做复合电解质的人，这比「纳米填料弥散强化」的旧范式高一个层级——填料孔道里的离子液体相当于给 PEO 内置了一条不占体积的快车道，也解释了为什么填料量不必堆很高。4.9 V 窗口给高压正极留了空间，但全文只在 LFP 上验证，4.8 V 级正极下的氧化副反应是下一步必须补的实验。另外 UIO-66 的 Zr/Hf 双金属协同究竟各贡献什么，机理上还欠一点定量。
04
锂电 · 粘结剂
自愈合粘结剂动态硼酸酯键氢键网络PVA-硼酸-PAA硅负极限容长循环
硼酸酯/氢键双动态自愈合粘结剂：硅负极 0.5 A g⁻¹ 循环 150 圈保持 76.9%
A dynamic boronic ester/hydrogen bonding enriched binder with self-healing chemistry for silicon anodes in lithium-ion batteries
DOI 10.1016/j.cej.2025.164454
期刊 Chemical Engineering Journal, 2025, 518, 164454 IF ≈ 13.4 | 被引 28 次
作者 Jiajing He, Wei Ding, Luyi Xiao, Junyi Zhang, Xiaole Yang, Weiwei Sun, Yong Wang, Li-Ping Lv（共 8 位作者）
图：论文关键图（版权归原出版方，详见原文）
选题理由
硅负极的难处是「体积效应 + 界面反复重构」的叠加：颗粒粉化、极片开裂、SEI 反复生长，三件事互相喂养。PVA、PAA 这类传统水性粘结剂只管粘，既不适应形变也不会修复。本文的 PBA 粘结剂把「共价连硅、动态耗散、自愈合」三件事放进同一个交联网络。
设计策略
以聚乙烯醇-硼酸-聚丙烯酸构建 PBA 交联网络：网络中富含动态硼酸酯键与氢键，负责应变耗散与裂纹自愈合；同时与硅表面形成共价连接（Si@PBA），提供强界面锚定。原位显微与结构表征显示该粘结剂加速 Li⁺ 输运、缓解体积效应，并在嵌锂/脱锂过程中原位修复裂纹，稳定 SEI 生长。
关键结果
硅负极 0.5 A g⁻¹ 下循环 150 圈可逆容量约 1950 mAh g⁻¹、保持率 76.9%，300 圈后仍维持约 1500 mAh g⁻¹；1 A g⁻¹ 限容 1000 mAh g⁻¹ 稳定循环 450 圈。
读后点评
这个配方其实非常「便宜」：PVA、硼酸、PAA 三种大宗原料，靠硼酸酯的动态共价与氢键的可逆性搭出双动态网络——没有稀有的聚合物设计，胜在化学选型准确。硼酸酯键的动态性对 pH 敏感，恰好水性电极浆料环境可控，这层匹配是它能在原位观察中真的「愈合」的原因。做粘结剂的人可以带走两点：一是共价锚定与动态网络要分工（锚定管强度、动态管寿命），别指望一类键干两件事；二是评价时把「限容长循环」加进清单，它比裸容量数字更接近真实工况。局限：450 圈是限容条件，绝对容量被压在 1000 mAh g⁻¹，满容量下的长循环仍未解决；粘结剂占比与首效损失文中也未重点讨论。
05
锂电 · 凝胶电解质
细菌纤维素准固态凝胶电解质PEO/PVDF 共混多硫化物抑制1600 h 对称循环7.4 mS cm⁻¹
细菌纤维素增强准固态凝胶电解质：t⁺ 从 0.18 提到 0.72，锂硫/锂金属两栖
Multifunctional bacterial cellulose/ polyethylene oxide/ polyvinylidene difluoride composite gel electrolyte for quasi-solid-state lithium-sulfur battery and lithium-metal battery
DOI 10.1016/j.jpowsour.2026.241016
期刊 Journal of Power Sources, 2026, 691, 241016 IF ≈ 8.1 | 被引 0 次
作者 Junhao Lv, Yuhan Li, You Zhou, Yuwei Liu, Ling Weng（共 5 位作者）
图：论文关键图（版权归原出版方，详见原文）
选题理由
凝胶电解质要同时伺候两类难缠的界面：锂硫电池的多硫化物穿梭与锂金属的枝晶。共混聚合物的老问题是力学靠 PVDF、导离子靠 PEO，两者互不增强。细菌纤维素（BC）的富氧官能团、高力学强度与热稳定性让它可以一材三用：增强体、Li⁺ 通道、多硫化物锚定位。
设计策略
以细菌纤维素纤维为填料与 PEO、PVDF 共混构建多功能准固态凝胶电解质：BC 的含氧官能团促进 LiTFSI 解离并提供 Li⁺ 跳跃位点，纤维骨架承担力学与热稳定，同时凭借极性表面吸附多硫化物、抑制穿梭；PVDF 侧提供对锂界面稳定性。
关键结果
离子电导率从未改性体系的 4.5 提升至 7.4 mS cm⁻¹，Li⁺ 迁移数从 0.18 提至 0.72；Li||Li 对称电池稳定循环超 1600 h、过电位仅约 35 mV（无 BC 对照 150 h 即失效）；LFP||Li 准固态全电池 0.1 C 首圈 162.03 mAh g⁻¹、250 圈保持率 87.64%；准固态锂硫电池 0.1 C 首圈 785.41 mAh g⁻¹。
读后点评
t⁺ 0.18→0.72 是本文最硬的对比：0.18 意味着八成电流由阴离子搬运，浓差极化与枝晶风险都大；BC 的含氧官能团把 LiTFSI「拆开」并钉住阴离子，这一步同时解释了电导率提升（解离度）与枝晶抑制（阳离子主导传输）。对做电解液/凝胶体系的人，BC 是个性价比极高的骨架材料——生物合成的三维纳米纤维网络天然均匀，比静电纺丝便宜得多。可迁移点：这套「纤维素骨架 + 双聚合物共混」可平移到钠电池凝胶体系。局限：7.4 mS cm⁻¹ 大概率是含液态电解质增塑的准固态数值，真正的「固态」含液量需核对；锂硫 785 mAh g⁻¹ 只给了首圈，穿梭抑制的长循环数据缺失。
编辑手记 · 锂电池相关
这一期五篇的共同线索是「分层与分工」——没有人再指望一种组分包打天下。界面上，JACS 那篇把 SEI 拆成化学诱导的 Li₂S 层、电化学生成的 Li₂S/Li₃N 层和有机缓冲外壳，三步序次各管均匀性、动力学与力学；体相里，轮胎启发的弹性体电解质让橡胶网络管力学、深共晶相管导离子，粘附能 36.34 J m⁻² 被当成一等指标来优化；填料上，「冠-壳-核」把锚定阴离子、纳米浸润与离子液体快车道装进 UIO-66 内部的三个分区，填料第一次从「界面改性剂」升级成了「离子导体本身」。粘结剂那篇同样是分工逻辑：共价锚定管强度、硼酸酯与氢键的动态网络管寿命，硅负极 150 圈 76.9% 的背后是两类键各干各的活。细菌纤维素凝胶则把「骨架-导离子-锚多硫化物」三职并给一种天然纤维，t⁺ 从 0.18 抬到 0.72。五条线合起来读，电解质与界面的设计正在从「配方筛优」走向「功能分区」，先想清楚每个尺度上谁管哪件事，再选材料，比堆料高效得多。
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