同济大学材料学院:锂金属电池研究的前沿阵地
同济大学材料学院在锂金属电池领域的研究成果引起了广泛的关注,特别是在解决枝晶生长和低库仑效率等关键难题上。马吉伟教授领导的研究团队最近在国际顶级期刊《天然·材料’里面发表了一项具有突破性的研究,标志着同济大学材料学院在锂金属电池的开发上迈出了重要一步。
锂金属电池因其具备高达500 Wh Kg-1的能量密度,被认为是未来高比能二次电池的最佳选择。然而,锂金属的过量使用不仅降低了电池的实际能量密度,还增加了生产成本及安全隐患,使得锂金属电池的广泛应用受到限制。因此,无负极锂金属电池作为一种新兴的替代方案,吸引了研究者们的高度关注。
然而,无负极锂金属电池的实际应用面临着循环稳定性差的难题。为了解决这一难题,同济大学材料学院的研究团队首次开发出了能够在商业碳酸酯电解液中应用的P区金属添加剂“新家族”。团队以辛酸锡添加剂作为研究模型,发现这种添加剂能够优先吸附在铜基底上,形成非碳酸酯基的保护层,进而抑制副反应的发生,促进锂的均匀沉积。
研究表明,在该添加剂的辅助下,使用商业碳酸酯电解液的无负极锂金属软包电池具备了良好的循环稳定性,库伦效率高达约99.1%。这一数据的突破预示着同济大学材料学院在锂金属电池的研究中取得了重要进展,不仅提高了电池的安全性,还提升了实际应用的可行性。
值得注意的是,该团队的研究成果并不仅局限于锂金属电池,研究还显示这一新家族添加剂同样适用于其他碱金属电池(如钠金属电池),显示出其广泛的适应性。这一发现不仅拓展了材料科学的传统边界,还为今后的电池技术提高提供了新的路线和可能性。
拓展资料来看,同济大学材料学院通过针对锂金属电池关键难题的深入研究,成功开发出了新型电解液添加剂,为电池技术的提高做出了重要贡献。马吉伟教授团队的研究不仅促进了电池性能的提升,还为无负极锂金属电池的商业化应用提供了新的解决方案,展现了同济大学材料学院在材料科学领域的卓越能力与创造灵魂。