郭再萍教授做关于金属离子电池电极材料和电解液的设计报告

作者: 时间:2023-12-29 点击数:

        20231229澳大利亚科学院院士、澳大利亚技术科学与工程院院士、阿德莱德大学化学工程学院的郭再萍教授应动力与储能电池实验室黄云辉教授的邀请为大家做了题为“Designing Electrode Materials and Electrolyte for Metal-Ion Batteries”的报告。报告在Wisco联合实验室301举行,由黄云辉教授和许恒辉教授主持。

   

   

本次报告郭再萍教授分享了团队在金属锂离子电池正负极材料、电解液以及水系锌电等方向的研究进展。

郭再萍教授首先指出,随着锂离子电池高能量密度的需求增加,尖晶石型LiNi0.5Mn1.5O4(LNMO)正极材料是下一代高能量密度锂离子电池的候选材料之一,郭再萍教授团队通过Sb、Ge、Mg等金属元素的定点掺杂,实现稳定的高能量密度正极的原子级结构工程,有效提高了正极材料的循环稳定性。对于比能量较高的硅碳负极和锂金属负极,郭再萍教授团通过结构设计和表面层修饰,实现了稳定的循环。

 

除此之外,郭再萍教授提出电池安全性也是不可忽视的一方面,因此,团队筛选合适DN值的阴离子和溶剂,将阴离子引入溶剂化结构开发了与金属锂负极高度稳定兼容的不可燃电解液,对于研究实际安全、高性能的金属离子电池的电解质方面具有指导意义。

水系锌电方面,郭再萍教授指出该体系低温性能差及电化学窗口窄的问题,并提出降低水的活性的方法以解决以上问题,通过一种天然可降解的细菌纤维素膜水凝胶电解质来抑制水分子活性或者强极性分子调控水分子的O-H键强度,实现了锌电池高的库伦效率和长的循环寿命。

报告结束后,在场师生就LNMO正极掺杂改性的位点和浓度控制、电解质添加剂的选择、电池产气等方面的问题与郭再萍教授展开了深入讨论交流,大家获益匪浅,拓展了高比能电池研究的科研思路。

 

最后,黄云辉教授向郭再萍教授颁发讲座证书,并合影留念。


   

            



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