品鉴头版文章！Advanced系列能源转换与存储类封面大赏（9月第2期）

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我自封面大赏

——编语

钾离子电池

西安理工大学李喜飞、秦戬团队报道了一种新型钾离子电池负极材料。该材料由含Se空位缺陷的CoSe₂和FeSe₂两相组成。二者互相接触，形成丰富的异质结。电极颗粒表面覆盖有碳层。这种结构与组分带给电极性能的“正能量”包括：

1）异质结形成相间电场，提升电极导电性，加速离子在两相间的传递；

2）空位缺陷增强电极对K⁺吸附，增加电极活性位点数量；

3）表面碳层加固电极材料结构，延长电极使用寿命。

CoSe₂-FeSe₂@C电极在100 mA/g和2 A/g的电流密度下的电容量分别为401 mAh/g与275 mAh/g。理论计算证明了CoSe₂/FeSe₂异质结对钾离子在电极内部传输的促进效果。

封面展示的是碳包覆CoSe₂/FeSe₂异质结区域。近处放大图中可见上、下层CoSe₂晶体结构与中层FeSe₂晶体结构，两相间形成异质结。每块 “金字塔”塔尖上的黑色区域应为碳层。所有金字塔被石墨烯大网包覆，代表电极颗粒表面的碳包覆，有稳定结构的作用。

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水系锌离子电池

德国乌尔姆亥姆霍兹研究所（Helmholtz Institute Ulm）Stefano Passerini、Alberto Varzi团队阐明了α-Mn₂O₃的储Zn²⁺机理。由于α-Mn₂O₃不具备允许Zn²⁺嵌插的孔道或层状结构，因而一直被认为无法作为水系锌离子电池的电极材料。

作者们发现，虽然α-Mn₂O₃自身不是理想的锌离子电池电极材料，但它在Zn²⁺和正电压共同作用下能转变为L-Zn_xMnO₂。L-Zn_xMnO₂具有层状结构，可储存Zn²⁺。

基于以上信息，作者们合成了具有多级结构的介孔α-Mn₂O₃纳米棒阵列，将其用于水系锌离子电池的正极。电化学测试显示该材料在5.0 A/g电流密度下的电容量可达103 mAh/g；充放电（2.0 A/g）循环2000次后容量保持率高于80%，证实了α-Mn₂O₃可作为锌离子电池的电极材料。

封面主体展示了以α-Mn₂O₃为正极（上端），金属Zn为负极（下端）的锌离子电池。电池浸泡在水中，代表了水溶剂，象征水系锌离子电池。

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锂离子电池

锂离子电池在使用之初需在电极-电解液界面形成含Li界面，因而需要消耗一部分Li元素。这部分Li元素的消耗会减少电池的总容量。近年来发展的预锂化（prelithiation）技术通过在电池使用前额外添加活性Li，补偿了电池在运行前的消耗。华中科技大学孙永明课题组总结了各种预锂化技术要达到的目标以及今后发展需克服的挑战。综述基本结构如下：

一、预锂化过程涉及的材料、关键参数与过程

二、预锂化方法与典型例子

三、预锂化电极材料的化学与结构稳定性

四、预锂化的安全风险

五、预锂化产生的杂质与副反应

六、预锂化对电化学性能的影响

七、预锂化过程的大规模性及其与现有生产的兼容性

八、展望：此部分总结了全文的主要内容，并指出了预锂化过程未来发展的几点方向：

1、更深入地认识预锂化对于电极整体性能的影响

2、考虑并规避预锂化过程带来的安全风险

3、研发能直接将预锂化技术整合到现行锂离子电池生产流程中的途径