西安交大科研團隊在高比能鋰金屬電池領域取得新進展

　　在全球科技創(chuàng)新進入空前活躍的背景下，能源科技對國家命運和經濟社會發(fā)展的影響程度之深前所未有。儲能技術作為能源革命的“最后一公里”，是解決制約清潔能源高效利用瓶頸問題的關鍵，也是新質生產力發(fā)展的必然方向。以傳統(tǒng)石墨負極為代表的鋰離子電池的能量密度已經接近于理論極限(300 Wh/kg)，無法進一步滿足航空航天、新能源汽車和無人機等新興領域對二次電池能量密度的需求。鋰金屬電池作為下一代高比能(>500 Wh/kg)電池體系的理想候選，已然成為各國競相研究的熱點。
 

　　
       近期，西安交大材料學院宋江選教授團隊在高比能二次電池關鍵材料研究中，針對鋰金屬電池界面穩(wěn)定性差、鋰枝晶生長嚴重以及體相離子傳輸緩慢等問題，分別提出了電荷分離COF中間層增強陰離子選擇性催化界面的新策略和無氟類膠束電解液設計的新思路。通過COF界面誘導分解以及富陰離子溶劑化結構調控等手段，構建了堅韌的富無機組分固態(tài)電解質界面膜，實現了500 Wh/kg超高比能鋰金屬軟包電池穩(wěn)定循環(huán)，為鋰金屬電池的產業(yè)化發(fā)展提供了重要支撐。相關成果分別以《通過電荷分離COF中間層增強陰離子選擇性催化作用實現長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氟類膠束狀溶劑化電解質》(Non-fluorinatedElectrolytes withMicelle-likeSolvation forUltrahighEnergyDensityLithiumMetalBatteries)為題發(fā)表在國際權威期刊《德國應用化學》(Angewandte Chemie International Edition)和《化學》(Chem)上，文章共同第一作者分別為西安交通大學材料學院博士生趙培鈺(已畢業(yè))和張艷華，西安交通大學材料學院博士生喬睿和趙嚴副教授。
 

　　
       上述研究成果均以西安交通大學金屬材料強度國家重點實驗室為第一通訊單位，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材料學院丁向東教授、劉峰教授、張會軍副教授、劉福柱副教授、中國兵器工業(yè)集團212研究所王瑩澈研究員以及瑞士弗里堡大學Ali Coskun教授等。該研究得到了工信部/科技部項目、國家自然科學基金等項目資助，涉及到的表征及測試工作得到西安交通大學分析測試共享中心和材料學院分析測試中心的大力支持。