绿色动力电池突破性成果
2021-01-04 08:58:18
大连理工大学李明强副教授课题组在绿色动力电池方面取得突破，提出了一款基于盐包水电解质的高性能氯离子电池。该成果以High-Voltage and Long-Lasting Aqueous Chlorine-Ion Battery by virtue of “water-in-salt” electrolyte为题，发表在细胞子刊《iScience》上。研究生李彤为第一作者，李明强为通讯作者。
氯电池具有理论体积能量密度大(2500 Wh/L)、氯在海水中含量巨大、成本低、安全等优点，被视为潜在的“下一代”电化学存储设备。然而，由于氯离子氧化还原材料的不稳定性及在电解质中的溶解性，导致了其循环寿命短（100次左右），从而限制其在储能领域的发展应用。
最近，该课题组采用碳材料做正极，饱和四甲基氯化铵水溶液做电解质，金属锌做负极，成功构建了一款高压水系氯离子全电池。研究表明，该水系氯离子全电池可以在0到3.1 V电压区间内运行，其能量密度可达262 Wh/kg，寿命可达2000次（保持率70 %），如此高的循环稳定性首次在氯离子电池体系中实现，使之成为取代锂离子电池的最佳选择。该研究工作对设计高性能阴离子的储能机制具有重要理论意义。
近年来，李明强课题组一直致力于高性能绿色电池的研发，并取得了系列进展。继该研究团队研制出高寿命镍锌电池(此技术被锂电大数据遴选为2018年全球电池十大突破之一，http://www.juda.cn/news/37693.html)后，又首次提出高寿命碘离子电池和溴离子电池，相关成果分别发表在《Journal of Power Sources》(https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2019.227511)与《Sustainable Energy & Fuels》(https://doi.org/10.1039/D0SE00161A)期刊上。2020年，李明强副教授被全球先进材料领域的权威学术组织国际先进材料协会授予“(IAAM Fellow)会士”称号，以表彰其在先进材料领域的突出贡献。（文/大连理工大学）
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