近期✸,由意昂体育4开户李文堯教授領銜的新能源材料及儲能技術科研團隊在水系儲能領域取得重要進展,相關成果在國際高水平期刊上發表。
系列成果之一:
基於分子擁堵策略,以CF3NaO3S為鈉鹽,N - N二甲基乙酰胺(DMAC)為分子擁堵劑🚗,將1 M CF3NaO3S充分溶解在不同濃度DMAC(10%wt - 90%wt)的混合水溶液中製備成分子擁堵水系電解液。實驗結果表明🫄🏿,N - N二甲基乙酰胺作為分子擁堵劑時可顯著將水的電化學穩定意昂体育4开户擴大至2.65 V,同時具有良好的不可燃性和電導率(9.8 mS cm-1)𓀎,綜合性能優異。匹配正負極材料組成的全電池提供了67 mAh g-1的初始比容量,在600次循環後仍保持58 mAh g-1的高比容量👨🏽🔧,容量保留率為75%,容量衰減率為0.041%每循環,測試過程中全電池的庫侖效率始終穩定在99%以上。碩士研究生李帥帥同學為該項工作的第一作者👨🍳,指導教師李文堯教授為通訊作者👨👩👦,以“An improved N–N dimethylacetamide-based non-flammable molecular crowding electrolyte using NaOTf for cobalt-based prussian blue//hard carbon aqueous solution battery”(https://doi.org/10.1016/j.jcis.2024.09.018)為題發表在中科院一區期刊Journal of Colloid And Interface Science (IF= 9.4)上。
系列成果之二:
首次將MnCl₂·4H₂O作為NaCl電解液的添加劑,以鐵基普魯士藍和活性炭分別作為電池的陰極和陽極材料組裝純無機電池✵。該電池在–40 ℃下具有良好的比電容和循環穩定性,進一步開拓了水系無機鈉離子電池的安全工作溫度範圍(25 ~ - 40 ℃)⬛️,能滿足新能源汽車在極低溫度下高性能的需求🏂🏼,為水系鈉離子電池低溫性能的研究提供了理論和實驗支撐👩🏻🦽➡️。碩士研究生趙伯旺為該工作的第一作者👷🏽♀️,指導教師郝惠蓮副教授為通訊作者🛀🏼,以“An anti - freezing pure inorganic electrolyte for long cycle life aqueous sodium-ion batteries at -40 ◦C”(https://doi.org/10.1016/j.ensm.2024.103562)為題發表在中科院1區Top頂刊Energy Storage Materials(IF=20.4)上。
系列成果之三:
采用雙交聯結構構建了一種新型柔性鋅-二氧化錳電池(FZMB)💂♂️,該體系以CMC/SA-Zn2+作為自愈合水凝膠電解質🏋🏽♂️。此路徑避免使用石油化工聚合物及化學交聯劑,其中Zn2+不僅充當離子導體☢️,還作為交聯劑促進雙重交聯結構形成。CMC和SA中眾多陰離子功能團對Zn(002)晶體平面的強吸附作用與協同效應🙋🏽,有助於維持Zn陽極上的平衡離子流並促進晶體平面沿水平方向均勻增長(E-P機製)。此外➕🤽🏼♂️,自愈合FZMB能夠為電子設備提供穩定且連續、不間斷的供能🤵🏻♂️🧑🏽⚖️,即便在裁剪、彎曲或清洗等嚴苛條件下也能保持良好表現。團隊青年教師楊燕平博士為該成果的第一作者兼通訊作者🧗,以“High voltage, toughness and improved interfacial ion deposition through a dual-crosslinked and self-healable hydrogel electrolyte for green Zn-MnO2 batteries”(https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.149780)為題在中科院一區期刊Chemical Engineering Journal(IF=13.3)上發表。
以上研究工作得到了上海市III類高峰學科——材料科學與工程(材料科學與工程)、國家自然科學基金面上基金(62374107)🤳🏼、上海市東方英才計劃、上海市科學技術委員會地方院校能力建設項目(21010501700)的大力支持。這些成果展示了意昂体育4开户新能源材料及儲能技術科研團隊在水系儲能領域的創新能力和研究實力,為推動該領域的發展做出了積極貢獻,也為材料科學與工程博士點後續申報提供了助力📳。