1. 锂-空气电池：解耦以实现稳定
（Li–air batteries: Decouple to stabilize）
多孔碳材料因为在电池循环中会发生剧烈的分解反应而难以在锂-空气电池阴极被使用。现在，双氧化还原介质可以解耦阴极复杂的化学反应，同时避免阴极钝化和分解。
在没有任何介质存在时阴极发生的充放电反应。放电时，O2被还原成O2−后与Li +结合以产生LiO 2。随后，通过歧化（由虚线箭头表示）或LiO 2的进一步还原（由实心弯曲箭头表示）形成Li 2 O 2。充电时，Li 2 O 2被氧化成LiO 2，然后通过歧化（虚线箭头）或LiO 2的第二氧化（实心曲线箭头）释放出O 2。电解质由波浪状特征表示。
阴极在DBBQ和TEMPO表面发生的充放电反应。放电时，DBBQ在阴极表面减少，形成LiDBBQ。然后，LiDBBQ与O2反应生成Li2O2并再生为DBBQ。充电后，TEMPO在阴极表面被氧化，形成TEMPO +，随后TEMPO +又氧化Li 2 O 2产生O 2并再生为TEMPO。O2（溶胶）表示溶解在电解液中的O 2。左右船只示意图说明DBBQ将电子从阴极表面转移到O2，TEMPO则将电子从Li 2 O 2转移到阴极表面。
2.一个简便易行的表面化学方法实现锂金属阳极稳定
（A facile surface chemistry route to a stabilized lithium metal anode）
锂金属是锂充电电池非常理想的阳极材料，它具有所有候选材料中最高的理论比容量和最低的电化学势能。它存在的最大的问题是锂电镀时发生枝晶生长，这会引起安全问题并加剧与电解液的反应。本文报道了在锂上原位合成一种富锂复合合金膜，这种膜合成方法简单、成本低，可有效防止枝晶的生长。这归因于锂离子在富锂离子传导合金中的快速迁移和电绝缘表面两者的协同作用。得到保护的锂在700个电沉积循环（1400 h），实际电流密度2 mA cm−2时电镀/脱模情况下保持稳定，在Li4Ti5O12做正极时可实现1500循环寿命。这些都为用特定性能的表面层来稳定锂金属提供了实现路径。
（Nature DOI：10.1038/nenergy.2017.119）
3. 储能发展和清洁能源转化的创新
（Energy storage deployment and innovation for the clean energy transition）
清洁能源转换需要对新兴的能源储存技术的创新，投资，战略部署的共同发展。一个深度脱碳能源系统研究平台需要电池技术中的材料科学进步来战胜不断来自风能和太阳能发电的挑战。同时，电池存储的市场增长和创新的政策可以补充一系列清洁能源技术的成本预算。进一步整合新储存技术的研发和部署将为性价比高的低碳发电开辟道路。本文将使用一个结合了材料创新的投资价值和随时间推移的技术部署的双因素模型，数据来源于覆盖电池储存技术的经验数据集。电池存储的补充进展对于脱碳及可再生的电力来源改善有重要意义。我们发现并绘制了将太阳能US$1 W−1和电池存储US$100 kWh−1进行分派以实现太阳能、风能及存储与化石发电的直接竞争的可行路线。
（Nature DOI: 10.1038/nenergy.2017.125）
4. 双介质稳定碳阴极可充电锂-氧电池
（A rechargeable lithium–oxygen battery with dual mediators stabilizing the carbon cathode）
在Li-O2电池阴极，O2在放电时被还原为Li2O2，充电时这一过程可逆进行。Li2O2是绝缘并且不可溶的固体，如果在阴极表面生成就会导致最终的低率，低容量和电池的耗竭。本文将使用双介质，2,5-二叔丁基对苯醌（放电时）和2,2,6,6-四甲基-哌啶-1-氧自由基（充电时）。阴极表面的电化学与Li2O2的形成/分解去耦。以2 mAh cmareal−2 容量，在1 mA cmareal−2时充电/放电低极化为例。如果使用合适的气体扩散电极，可预见40 mAh cmareal−2速率远大于1 mA cmareal−2。Li-O2电池的主要问题是碳阴极的分解。Li2O2的形成/分解，避免高电荷电势，碳不稳定性可有效缓解（每循环分解0.008%，小于无介质0.12%分解）。
（Nature DOI: 10.1038/nenergy.2017.118）
5. 利用以碳为基体的双功能水合RuO2纳米簇电催化剂实现高效持久可充电锌-空气电池
（Bifunctional hydrous RuO2 nanocluster electrocatalyst embedded in carbon matrix for efficient and durable operation of rechargeable zinc–air batteries）
氧化钌（RuO2）是最好的析氧反应（ORR）电催化剂。本文将阐述有效利用RuO2作为氧气还原反应（OER）电催化剂，使其成为可充电锌-空气电池的双功能材料。两种形式的RuO2（水合和无水的，分别表示为h-RuO2 和ah-RuO2）将展现出不同的ORR和OER电催化性质。h-RuO2 通过4电子过程完成ORR，但需要很大的过电位。与之形成对比的是h-RuO2在较低的过电位即可触发OER，但表现出非常不稳定的电化学催化能力。为了加强h-RuO2的优势并改善其缺点，Han-Saem Park等设计了一个独特的结构RuO2@C，其中h-RuO2纳米颗粒分散在碳基质中。以双亲水性嵌段共聚物为模板的钌前体在碳基质通过退火形成时转化成RuO2纳米粒子。碳基质通过改善其低电导和在OER时防止催化剂溶解突破了h-RuO2的局限。双功能的RuO2@C催化剂在20 mA cm−2具有非常低的电势差(ΔEOER-ORR = ca. 1.0 V)。Zn||RuO2@C电池表现出优异的稳定性（超过40h未观测到过电势）
（Natrue DOI: 10.1038/s41598-017-07259-9）
6. 通过锂-金属磷酸盐活性镀膜改善LiNi0.91Co0.06Mn0.03O2阴极材料的电化学性质
（Improved electrochemical properties of LiNi0.91Co0.06Mn0.03O2 cathode material via Li-reactive coating with metal phosphates）
富镍氧化物层是极有前景的阴极材料，因为它们具有高容量。但是，它们的合成过程会在表面遗留大量锂，在电池工作中会生成气体。本文中，结合模拟和实验，Kyoungmin Min等提出用最理想的金属磷酸盐镀膜材料从富镍氧化物LiNi0.91Co0.06Mn0.03O2表面移除遗留的锂。基于第一性原理从16种金属磷酸盐中筛选理想的镀膜材料，要求对Li2O具有高活性。基于DFT混合函数的数据库，通过绘制相图，可以得到镀膜材料和Li2O的反应平衡相。用Mn3(PO4)2，Co3(PO4)2，Fe3(PO4)2，and TiPO4对这一路径进行实验证明。这些材料的锂移除能力与计算结果进行比较。另外，50次充电/放电循环的电化学表现证明Mn-, Co-, Fe-磷酸盐材料比未镀膜样本在防止容量衰减上更优异，但是TiPO4初始容量差，循环中容量迅速减小。最后，XRD分析的含锂平衡相与模拟结构相一致。
（Nature DOI: 10.1038/s41598-017-07375-6）
7. MoS2 @ rGO纳米片作为钠离子电池中的高性能阳极材料
（MoS2@rGO Nanoflakes as High Performance Anode Materials in Sodium Ion Batteries）
利用便宜的MoO3作为钼源，通过简单的水热法来制备MoS2 @ rGO纳米片。受益于独特的纳米结构，高的MoS2负载量(90.3 wt%)和扩展的层间距，制备出的MoS2 @ rGO纳米片显示出大大提高的钠储存性能：包括在0.2A g-1的电流密度下具有441mAh g-1的高可逆比容量，快充能力，300次循环后容量保持率达93.2％。
（Nature DOI: 10.1038/s41598-017-08341-y）
8.电化学阳极氧化多孔硅：有望应用于锂电池的高性价比负极材料
（Electrochemically anodized porous silicon: Towards simple and affordable anode material for Li-ion batteries）
作为锂离子电池的下一代负极材料，由于与广泛使用的石墨相比，硅的重量比其高十倍，因此硅被越来越多地研究。虽然纳米颗粒和其他纳米结构硅材料通常表现出良好的循环性，但它们的体积容量往往比石墨更差或相似，此外，制造这些材料通常既复杂又昂贵。电化学阳极氧化法是生产纳米结构硅的简易方法之一。然而，没有系统研究各种材料性质如何影响其在LIB中的性能。在本研究中，对相对较低孔隙率为50％的介孔硅，评价了粒径，表面钝化和硼掺杂度的影响。该孔隙度值被估计为在充电/放电循环期间仍能适应大量体积变化的硅材料的最低值。最佳粒度在10-20μm之间，碳化物层通过提高锂化动力学提高了速率能力，较高含量的硼掺杂有利于以较低的速率获得较高的比容量。原始和循环电极的比较显示电接触和电解质衰减的损失是容量衰减的主要原因。
（Nature DOI: 1038/s41598-017-08285-3）
