鉅大LARGE | 點擊量:568次 | 2022年06月28日
江漢大學(xué)教師團隊在鋰電池研究中取得系列進展
面向我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)崛起和武漢市光電子產(chǎn)業(yè)集群的發(fā)展,江漢大學(xué)化學(xué)和環(huán)境工程學(xué)院光電化學(xué)材料和器件教育部重點實驗室成立了電化學(xué)儲能材料和器件團隊。團隊先后全職引進國家級、省級人才工程人選高層次人才。經(jīng)過初期的建設(shè)和發(fā)展,在鋰電池材料和器件研究中取得一系列重要進展。
在國際上首次提出鋰離子過濾膜概念。團隊以石墨烯和聚丙烯腈為基礎(chǔ)材料,制備了新型碳膜,具有鋰離子導(dǎo)通、溶劑阻擋的特殊功能,大幅度提升了鋰金屬電極的循環(huán)穩(wěn)定性,為開發(fā)鋰金屬電池器件供應(yīng)了新的思路。相關(guān)成果在國際材料領(lǐng)域權(quán)威期刊ACSAppliedMaterials&Interfaces上發(fā)表。
固態(tài)電池的研發(fā)是全球電池研究機構(gòu)和新能源汽車公司競相爭奪的制高點。團隊最近研發(fā)了新型含硫系聚合物固態(tài)電解質(zhì)。傳統(tǒng)的固體聚合物電解質(zhì)是聚環(huán)氧乙烷PEO/鋰鹽體系,由于PEO易結(jié)晶且氧醚基團具有過強配位用途,其離子電導(dǎo)率和鋰離子遷移率都很低。通過巰基-丙烯酸酯點擊反應(yīng)原位生成無定形含硫聚合物固態(tài)電解質(zhì),室溫離子電導(dǎo)率高達2.7-3.0×10-5Scm-1,鋰離子遷移數(shù)為0.4。硫醚鍵具有較長的C-S鍵長(1.81?),更低電負性(2.58)和適度配位用途,有助于鏈段運動并實現(xiàn)優(yōu)異的室溫離子電導(dǎo)率。這些優(yōu)勢表明了巰基-丙烯酸酯點擊反應(yīng)是非常有效的原位制備高性能固體聚合物電解質(zhì)的策略。部分研究成果于近期發(fā)表在國際電池領(lǐng)域權(quán)威期刊JournalofPowerSources上。
團隊通過電場頻率控制,使高分子鏈段或納米粒子表面電荷極化,進而沿特定方向取向并排列成有序結(jié)構(gòu)。這種有序結(jié)構(gòu)為離子傳輸供應(yīng)持續(xù)通道,顯著提高了固態(tài)復(fù)合電解質(zhì)的導(dǎo)電率。其研究成果在國際材料領(lǐng)域期刊權(quán)威期刊ACSAppliedMaterials&Interfaces和MaterialsandDesign上發(fā)表,相關(guān)成果已多次被斯坦福大學(xué)和清華大學(xué)的知名教授在其研究論文中正面引用。
該系列研究得到了國家自然科學(xué)基金、武漢市應(yīng)用基礎(chǔ)研究基金、江漢大學(xué)科研啟動基金和江漢大學(xué)學(xué)科特色方向協(xié)同創(chuàng)新等資助。(來源:我國高校之窗)
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