西安交大丁書(shū)江教授團(tuán)隊(duì)在低溫電池研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展

2025-02-28 08:46:49來(lái)源：西安交通大學(xué) 閱讀量：14662 評(píng)論

　　鋰金屬電池因其超過(guò)500 Wh kg?¹的高能量密度而備受關(guān)注。然而，鋰金屬電池在低溫環(huán)境下的性能表現(xiàn)無(wú)法滿足極端低溫環(huán)境下的應(yīng)用需求，一直是限制其廣泛應(yīng)用的瓶頸。為了提升鋰金屬電池的低溫性能，近年來(lái)研究人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)了多種策略，包括共溶劑設(shè)計(jì)、弱溶劑化設(shè)計(jì)、鋰鹽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、人工固體電解質(zhì)界面(SEI)設(shè)計(jì)以及三維宿主材料設(shè)計(jì)等，但鋰金屬電池低溫下的容量嚴(yán)重衰減問(wèn)題一直未被解決。提高鋰金屬電池低溫容量的關(guān)鍵是降低電池內(nèi)部阻抗，而阻抗與SEI的組成密切相關(guān)。通常認(rèn)為，陰離子衍生的富含無(wú)機(jī)物的SEI對(duì)鋰金屬電池是有益的。

　　近日，西安交通大學(xué)化學(xué)學(xué)院丁書(shū)江教授團(tuán)隊(duì)意外發(fā)現(xiàn)，在低溫條件下，富含無(wú)機(jī)物的SEI由于界面?zhèn)鬏攧?dòng)力學(xué)遲緩會(huì)導(dǎo)致鋰金屬電池容量的嚴(yán)重下降，而溶劑衍生的富含有機(jī)物的SEI被證明由于其較弱的界面力和快速的孔隙擴(kuò)散機(jī)制，表現(xiàn)出更低的界面阻抗。作為概念驗(yàn)證，采用有機(jī)硅電解液并結(jié)合低溫化成循環(huán)，成功構(gòu)建了富含有機(jī)物的SEI，其有機(jī)成分增加了16.51倍，最終使鋰金屬電池在-40 °C條件下的容量提高了22.5%。本研究打破了對(duì)富含有機(jī)物的SEI的傳統(tǒng)認(rèn)知，是低溫電池設(shè)計(jì)理念和驗(yàn)證方面的重要進(jìn)步。

　　該研究成果以“Solvent-derived organic-rich SEI enables capacity enhancement for low-temperature lithium metal batteries”(溶劑衍生的富有機(jī)SEI有效提升低溫鋰金屬電池容量)為題發(fā)表在國(guó)際能源領(lǐng)域頂級(jí)期刊“Joule”(《焦耳》)上，西安交通大學(xué)化學(xué)學(xué)院為第一通訊單位。論文第一作者為西安交大博士生陰祥凱，通訊作者為西安交大化學(xué)學(xué)院丁書(shū)江教授、高國(guó)新副教授和于偉副教授。該工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金的資助。論文的表征及測(cè)試得到了西安交通大學(xué)分析測(cè)試共享中心、西安交通大學(xué)國(guó)家儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)教融合創(chuàng)新平臺(tái)的支持。

上一篇：哈工大劉英想教授團(tuán)隊(duì)為微小型壓電機(jī)器人設(shè)計(jì)提供新思路

下一篇：“數(shù)智＋”時(shí)代到來(lái)，城發(fā)環(huán)境無(wú)人駕駛清掃車(chē)“正式上崗”！

版權(quán)與免責(zé)聲明：1.凡本網(wǎng)注明“來(lái)源：興旺寶裝備總站”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-興旺寶合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來(lái)源：興旺寶裝備總站”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。 2.本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它來(lái)源（非興旺寶裝備總站）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)或和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來(lái)源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。 3.如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問(wèn)題，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。

我來(lái)評(píng)論

昵稱驗(yàn)證碼匿名