大連理工研究團(tuán)隊(duì)在綠色動(dòng)力鋰電池領(lǐng)域取得突破性成果

大連理工大學(xué)李明強(qiáng)副教授課題組在綠色動(dòng)力鋰電池方面取得突破，提出了一款基于鹽包水電解質(zhì)的高性能氯離子電池。該成果以High-VoltageandLong-LastingAqueousChlorine-IonBatterybyvirtueofwater-in-saltelectrolyte為題，發(fā)表在細(xì)胞子刊《iScience》上。研究生李彤為第一作者，李明強(qiáng)為通訊作者。

氯電池具有理論體積能量密度大(2500Wh/L)、氯在海水中含量巨大、成本低、安全等優(yōu)點(diǎn)，被視為潛在的下一代電化學(xué)存儲(chǔ)設(shè)備。然而，由于氯離子氧化還原材料的不穩(wěn)定性及在電解質(zhì)中的溶解性，導(dǎo)致了其循環(huán)壽命短（100次左右），從而限制其在儲(chǔ)能領(lǐng)域的發(fā)展應(yīng)用。

最近，該課題組采用碳材料做正極，飽和四甲基氯化銨水溶液做電解質(zhì)，金屬鋅做負(fù)極，成功構(gòu)建了一款高壓水系氯離子全電池。研究表明，該水系氯離子全電池可以在0到3.1V電壓區(qū)間內(nèi)運(yùn)行，其能量密度可達(dá)262Wh/kg，壽命可達(dá)2000次（保持率70%），如此高的循環(huán)穩(wěn)定性首次在氯離子電池體系中實(shí)現(xiàn)，使之成為取代鋰電池的最佳選擇。該研究工作對(duì)設(shè)計(jì)高性能陰離子的儲(chǔ)能機(jī)制具有重要理論意義。

近年來，李明強(qiáng)課題組一直致力于高性能綠色電池的研發(fā)，并取得了系列進(jìn)展。繼該研究團(tuán)隊(duì)研制出高壽命鎳鋅電池(此技術(shù)被鋰電大數(shù)據(jù)遴選為2018年全球電池十大突破之一，http://www.kexufz.com/news/37693.html)后，又首次提出高壽命碘離子電池和溴離子電池，相關(guān)成果分別發(fā)表在《JournalofPowerSources》和《SustainableEnergy&Fuels》期刊上。2020年，李明強(qiáng)副教授被全球先進(jìn)材料領(lǐng)域的權(quán)威學(xué)術(shù)組織國際先進(jìn)材料協(xié)會(huì)授予(IAAMFellow)會(huì)士稱號(hào)，以表彰其在先進(jìn)材料領(lǐng)域的突出貢獻(xiàn)。