西安交大科研團(tuán)隊(duì)在高比能鋰金屬電池領(lǐng)域取得新進(jìn)展

　　在全球科技創(chuàng)新進(jìn)入空前活躍的背景下，能源科技對(duì)國(guó)家命運(yùn)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的影響程度之深前所未有。儲(chǔ)能技術(shù)作為能源革命的“最后一公里”，是解決制約清潔能源高效利用瓶頸問(wèn)題的關(guān)鍵，也是新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的必然方向。以傳統(tǒng)石墨負(fù)極為代表的鋰離子電池的能量密度已經(jīng)接近于理論極限(300 Wh/kg)，無(wú)法進(jìn)一步滿足航空航天、新能源汽車(chē)和無(wú)人機(jī)等新興領(lǐng)域?qū)Χ坞姵啬芰棵芏鹊男枨蟆ｄ嚱饘匐姵刈鳛橄乱淮弑饶?>500 Wh/kg)電池體系的理想候選，已然成為各國(guó)競(jìng)相研究的熱點(diǎn)。
 

　　
       近期，西安交大材料學(xué)院宋江選教授團(tuán)隊(duì)在高比能二次電池關(guān)鍵材料研究中，針對(duì)鋰金屬電池界面穩(wěn)定性差、鋰枝晶生長(zhǎng)嚴(yán)重以及體相離子傳輸緩慢等問(wèn)題，分別提出了電荷分離COF中間層增強(qiáng)陰離子選擇性催化界面的新策略和無(wú)氟類(lèi)膠束電解液設(shè)計(jì)的新思路。通過(guò)COF界面誘導(dǎo)分解以及富陰離子溶劑化結(jié)構(gòu)調(diào)控等手段，構(gòu)建了堅(jiān)韌的富無(wú)機(jī)組分固態(tài)電解質(zhì)界面膜，實(shí)現(xiàn)了500 Wh/kg超高比能鋰金屬軟包電池穩(wěn)定循環(huán)，為鋰金屬電池的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了重要支撐。相關(guān)成果分別以《通過(guò)電荷分離COF中間層增強(qiáng)陰離子選擇性催化作用實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽命鋰金屬軟包電池》(Enhancing Anion-Selective Catalysis for Stable Lithium Metal Pouch Cells through Charge Separated COF Interlayer)、《用于超高能量密度鋰金屬電池的無(wú)氟類(lèi)膠束狀溶劑化電解質(zhì)》(Non-fluorinatedElectrolytes withMicelle-likeSolvation forUltrahighEnergyDensityLithiumMetalBatteries)為題發(fā)表在國(guó)際權(quán)威期刊《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》(Angewandte Chemie International Edition)和《化學(xué)》(Chem)上，文章共同第一作者分別為西安交通大學(xué)材料學(xué)院博士生趙培鈺(已畢業(yè))和張艷華，西安交通大學(xué)材料學(xué)院博士生喬睿和趙嚴(yán)副教授。
 

　　
       上述研究成果均以西安交通大學(xué)金屬材料強(qiáng)度國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為第一通訊單位，宋江選教授為論文通訊作者，論文合作成員包括西安交通大學(xué)材料學(xué)院丁向東教授、劉峰教授、張會(huì)軍副教授、劉福柱副教授、中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)212研究所王瑩澈研究員以及瑞士弗里堡大學(xué)Ali Coskun教授等。該研究得到了工信部/科技部項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目資助，涉及到的表征及測(cè)試工作得到西安交通大學(xué)分析測(cè)試共享中心和材料學(xué)院分析測(cè)試中心的大力支持。