考虑到电池的高能量密度、高电压、原料和制备工艺的低成本等优点，锂离子电池及下一代锂电池（锂硫电池、锂空气电池）的相关材料制备仍然是现阶段储能材料的研究热点。本文精选了2017上半年度包括“金属锂负极”，“ 用于可充电锂电池的基于二维纳米材料的分层结构”，“ 用于锂硫电池的纳米金属氧化物和硫化物”，“ 多孔一维纳米材料的设计、制备及电化学储能应用”，“ 有关锂电池化学反应中的固态电解质”等锂离子电池相关的前沿综述。
1. Nature Nanotechnology: 用于高能电池的金属锂负极的复兴！
锂离子电池对人们的日常生活产生了深远的影响，商业化的使用碳负极的锂离子电池现已基本接近其理论容量，难以满足便携电子设备、电动汽车和大规模能量存储等方面越来越高的应用要求。在可用作锂电池负极的材料中，金属锂具有最大的理论能量密度（3860 mAh g?1或2061 mAh cm?3）和最低的电化学势（相对于标准氢电极为-3.04 V），是下一代高能锂电池如Li-S和Li-空气电池的负极材料的最佳选择。然而，金属锂负极在实际应用中易生成枝晶，解决安全性和稳定性的问题是当前金属锂负极研究的重点。斯坦福大学材料科学与工程系的崔屹教授（通讯作者）等人在Nature Nanotechnology发表了题为“Reviving the lithium metal anode for high-energy batteries”的综述，首次系统总结了当前对于金属锂负极的理解，强调了近期在材料设计和先进表征方法上的重大进展，并且为金属锂负极未来的研究方向提供了参考。
2．Advanced Energy Materials：基于二维纳米材料的分层结构用于可充电锂电池
二维（2D）纳米材料（即石墨烯及其衍生物，过渡金属氧化物和过渡金属二硫族元素）在能量储存应用中受到很多关注，因为它们具有前所未有的性质和极大的多样性。然而，它们在电极制造过程中的重新堆叠或聚集极大地阻碍了其在可再充电锂电池中的进一步开发和应用。最近，基于2D纳米材料的合理设计的分级结构已经成为可再充电锂电池应用中有前景的候选者。研究人员已经开发出许多合成策略来获得分级结构，并且已经实现了基于这些层次结构的高性能储能装置。东北师范大学的谢海明教授和清华大学的李景虹教授（共同通讯）等人在Advanced Energy Materials上发表了题为“Hierarchical Structures Based on Two-Dimensional Nanomaterials for Rechargeable Lithium Batteries”的综述，文章总结了三维（3D）多孔网络纳米结构，中空纳米结构和自支撑纳米阵列三种层次结构的合成和特点，提出了分级结构纳米材料作为锂离子电池、锂硫电池和锂空气电池的功能材料的代表性应用，特别是结构工程与电化学性能改善之间的关系，并提出这个快速发展的领域现有的挑战和前景。
3. Advanced Materials：用于锂硫电池的纳米金属氧化物和硫化物
具有高能量密度和较长循环寿命的锂硫（Li-S）电池被认为是常规锂离子电池之外最有前景的下一代储能系统之一。 研究人员已经提出了各种方法来打破Li-S电池系统的技术障碍。武汉理工大学麦立强教授和清华大学张强副教授（共同通讯作者）课题组在国际顶尖期刊Advanced Materials上联合发表了题为”Nanostructured Metal Oxides and Sulfides for Lithium–Sulfur Batteries”的综述文章。该综述详细报道了最近纳米结构金属氧化物和硫化物用于增强硫利用率和电池寿命的文献，探讨了金属氧化物/硫化物主体材料的内部特性和电化学性能，以及以上材料在固态硫正极、隔膜或隔层、锂金属负极保护、锂聚硫化物电池中的使用，最后作出了对锂硫电池未来发展的展望。
4．Advanced Materials：多孔一维纳米材料的设计、制备及电化学储能应用
电化学储能（energy storage）技术对便携式电子器件、交通输运以及大型储能系统都是至关重要的。而多孔一维纳米材料（porous one-dimensional nanomaterials）结合了一维纳米结构和多孔构造的优势，极大地促进了电化学储能领域的发展。不久前，武汉理工大学的麦立强教授和加州大学洛杉矶分校的Bruce Dunn教授（共同通讯）等人在顶尖期刊Advanced Materials上联合发表了题为”Porous One-Dimensional Nanomaterials: Design, Fabrication and Applications in Electrochemical Energy Storage”的综述文章。该篇综述非常详实地描述了多孔一维纳米结构、制备以及电化学储能应用，并且讨论了未来的发展方向。
5. Advanced Materials：复杂中空结构的可控合成及其在能源存储与转换中的应用
复杂的中空结构（intricate hollow structures）由于其独特的结构特征，迷人的理化性质和广泛的应用领域极大地吸引了科研工作者的兴趣。最近，武汉理工大学的麦立强教授和周亮教授（共同通讯）等人在著名材料类期刊Advanced Materials上发表了题为“Intricate Hollow Structures: Controlled Synthesis and Applications in Energy Storage and Conversion”的综述文章。这篇综述主要从复杂的中空结构可控合成方法及其在能源存储与转换中的应用这两方面回顾了复杂中空纳米结构的研究进展，主要对其合成方法论做了一个详细的分类和讲解。
6．Nano Energy：全固态可充电锂电池最新进展
化学电池在能量的存储和转换等方面发挥着重要作用。目前锂离子电池由于其相对较高的能量密度而被认为是最有前景的一类电池。传统的锂离子电池通常使用离子电导率相对较高的有机液体电解质，但是存在着安全性差、寿命较短、能量密度低等一系列缺点。相比于使用液体电解质的锂离子电池，使用不可燃的固体电解质的全固态锂电池则可以避免这些问题，因而正受到世界范围研究者们广泛的关注。而电极/电解质界面问题是全固态锂电池所面临的挑战，严重阻碍了其发展和应用。中科院北京纳米能源与系统研究所孙春文研究员（通讯作者）、中南大学刘晋教授和上海大学张久俊教授（共同通讯）等在能源领域著名期刊Nano Energy上发表了题为“Recent advances in all-solid-state rechargeable lithium batteries”的综述，系统总结了全固态锂电池的最新研究进展和产业化进程，重点讨论了固体电解质和电极/电解质界面存在的问题以及现有的解决方法，为全固态锂电池未来的研究方向和新型固体电解质材料以及电池结构设计等方面的研究提供了参考。
7. Energy &Environmental Science：可再充电锂电池和锂离子电池的转换正极
以Ni和Co为基础的商业化锂离子（Li-ion）电池插层型正极材料正面临着低比能量，高毒性和高成本的问题。这种电池的能量存储特性的进一步增加是具有挑战性的，因为这种插层化合物的容量已经接近其理论值，并且其最大电压的进一步增加会引起严重的安全性问题。随着新型应用需要更轻，更小，更安全和更低成本的电池，以便更广泛地使用在插电式混合动力车和纯电动车辆（PHEV和EV），无人驾驶和可再生能源，以及便携式储能市场的快速扩张，如太阳能和风能，因此转换型正极材料是下一代可再充电锂离子电池的重要选择。这些正极的性能改进的持续快速进展在将来的应用中是非常重要的。
佐治亚理工学院Gleb Yushin教授（通讯作者）等在能源领域著名期刊Energy &Environmental Science上发表了题为“Conversion cathodes for rechargeable lithium and lithium-ion batteries”的综述。文章中作者考虑了周期表中用于转换正极元素的价格、丰度和安全性。进一步比较了运用广泛的转换材料的特定容量和体积容量。还通过提供负极为石墨、硅（Si）和锂负极的锂电池的实际可实现的体积能量密度和比能量模型，直接观察了正极化学的影响。同时叙述了在电池中使用转化型活性物质时所面临的主要挑战，以及克服它们的一般策略。最后讨论了降低成本和提高性能的未来趋势和前景。
8. Advanced Energy Materials：高负载和高能量的锂硫电池
锂硫电池由于具有高比能量、低成本和环境友好等特点而受到了广泛关注。然而，在实际应用的道路上，仍有一些挑战亟待解决，循环寿命短和硫负载量低是最尖锐的难题。来自清华大学的张强副教授（通讯作者）等人在Advanced Energy Materials上发表了题为“Review on High-Loading and High-Energy Lithium–Sulfur Batteries”的综述，总结了锂硫电池研究领域在高硫负载量、高能量密度方面的进展，重点介绍了正极的基础电化学反应，硫寄主/多硫化物/Li2S界面宿主工程，颗粒设计和电极结构；负极的金属锂和非金属负极；界面隔膜的修饰以及这些影响因素的综合配置。
9. Advacned Materials