新型高性能碱金属离子二次电池关键材料的研发与应用
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完成单位:山东大学
登记编号:CAPE-CXCG-2024-J-1-115
登记年份:2024
发布时间:2024-07-17
成果主要完成人
徐立强、王 璐、王 斌、徐化云、李 翼、荆忠鑫、孔令通、逄颖平、常承立、刘栖华
项目概况
1、成果简介(重点从研究背景、管理技术难点、成果先进性、创新性、可推广性、经济社会效益、推动行业进步等方面进行表述,不超过800个汉字)
“新能源”是国家十四五发展规划中战略性新兴产业。申报人主要研究方向是无机合成及能源材料化学。针对影响碱金属离子二次电池的关键科学问题,申报人近年来系列高性能二次电池关键电极材料的精准可控制备及其能量存储与转化效率提升、电池器件及设备等关键科学问题开展了系统深入的研究:
1.利用多种简便方法精准制备了碱金属离子电池电极材料、实现了其宽温域(-60 ℃至70 ℃)和长循环、组装了软包全电池并驱动了电子设备。成果发表在Angew. Chem. Int. Ed. (2021,60, 15381;“Hot paper”;单通讯) 等国际知名期刊上;指导学生获2023年“中国国际大学生创新大赛”金奖1项、创立钠创公司及团队;实现了钠离子电池铋基材料的中试并获多家公司高度认可及投资意向。
2. 在国际上首次报道了高稳定和催化活性的硼化物载硫材料的精准制备,通过缺陷工程及晶格应变构建了系列多金属正极载硫材料,实现了高比能软包电池并驱动电子设备。成果发表在Adv. Mater. (2023, 2310143);Adv. Mater. (2022, 34,202204403) ;Chem. Soc. Rev. (2021, 50, 12744)等;实现了高面载量、高面容量、高能量密度和低电解液锂硫二次电池的构筑并组装了软包电池,探索了其在驱动小型电子设备方面的应用,上述研发工作产生了重要的社会效益和间接经济效益。
申报人先后主持了7项国家自然基金和1项山东省重大基础研究计划在内的纵横向课题20余项;近五年在Chem. Soc. Review.,Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater.等发表通讯作者SCI论文48篇(被他引1818次并被多次高度评价);获山东省自然科学贰等奖2次;主编教材1部。
上述情况表明申报人在高性能二次电池的可控构筑、构效关系、全电池及其应用等领域有非常好的源头创新、研究基础和成果应用价值。