【学术科研】我校耿洪波教授团队在《Advanced Materials》等国际顶级学术期刊上发表多篇研究论文
2024年09月02日14时06分    阅读:5152
供稿单位 / 科技产业处

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近期,我校耿洪波教授团队在国际顶级学术期刊上发表了系列高水平研究论文,包括:Advanced Materials1篇(IF=27.4,2024,DOI: 10.1002/adma.202406034)、Energy & Environment Science1篇(IF=32.4, 2024,DOI: 10.1039/D4EE02010C)、Advanced Functional Materials2篇(IF=18.5,2024,DOI:10.1002/adfm.202313962; 10.1002/adfm.202411760)等。团队聚焦新型能量存储与转换器件关键电极材料,开展纳米材料可控制备和表界面特性调控研究。

锂负极电镀过程中的不均匀性、体积膨胀大、锂枝晶不可控生长以及死锂积累等问题严重阻碍了锂金属电池的实际应用。针对上述关键问题,团队提出一种原位构筑一体化多功能锂金属复合电极(Li/SnS2)的策略,实现大放电深度、高倍率测试条件下锂离子在复合电极表界面及体相内部的均匀沉积。该复合电极以SnS2纳米粉末为“溶质”,液态熔融锂为“溶剂”,通过简易且低成本的粉末熔锂浇注-机械辊压手段制备,内部原位构筑的多孔三维框架(Li2S/Li22Sn5)有助于电解液的快速渗透,并缓解反复沉积/剥离反应过程的体积膨胀。多功能框架不仅具有丰富的锂沉积形核位点,且兼具高离子电导率、高机械强度等优势,可实现锂局域自由电子的重新分配,有助于Li簇的分解,进而诱导锂离子在复合电极上的均匀沉积,形成平坦且致密的锂沉积物。制备的复合电极在20 mA/cm2(10 mAh/cm2)和70 mA/cm2(50 mAh/cm2)测试条件下可实现超6500小时和4500小时的稳定电镀和剥离,基于此,制备的软包全电池在2C高电流密度下可稳定循环长达2000次。该工作为低成本、规模化生产具有高稳定性的锂金属复合负极提供了重要参考,有望加速高比能锂金属电池实用化进程。相关研究成果在线发表于Advanced Materials, 2024,DOI: 10.1002/adma.202406034。

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(刘龙飞/供稿 杨刚、洪学鹍/审核 知晓/编辑)