简介: |
摘 要:
材料的制备方法学是新材料创制的基础。材料的制备方法有气-液-固、水热-溶剂热、结晶、Top down、Bottom up等等。高能电池发展依赖于新材料的研制。我们根据化学反应本质,总结发展了“还原-氧化-转化结晶”合成方法学,并开展其电池应用及性能提升研究。具体体现为: 针对传统高温固相法难以实现尖晶石室温合成的难题,提出并建立了“还原-氧化-转化结晶”新方法,发展了无机固体材料的合成方法学,室温制备了高活性氧还原/析出电催化尖晶石纳米晶;采用尖晶石材料代替Pt电极,应用于可充金属锂/锌空气电池,其中锌空气电池能量密度达到335 Wh/kg,是目前循环寿命最长的高能量密度锌空气电池;有望成为下一代电动汽车的安全动力电池。美国科学院院士Goodenough和Dai等评价称:“发展了快速还原-转化结晶方法合成纳米尖晶石氧化物”、“室温合成的CoMn2O4展现出优异氧还原和氧析出催化性能”。 拓展“还原-氧化-转化结晶”合成方法应用于尖晶石、层状多孔微纳结构无机材料及无机-有机杂化的杯芳醌、柱芳醌、2,5-二羟基对苯二甲酸四锂/钠盐等的可控制备,获得了高性能的锂/钠离子电池正/负极材料。创造性地发展了新型钠/镁离子电池、钠二氧化碳电池。Nature亮点认为“成功创制了可充钠二氧化碳电池”;日本科学家Bando等认为“MoS2在低成本和稳定的钠离子电池应用中展现出光明的前景”;材料化学家Coleman在Science中评价可充镁电池“在储能应用中具有吸引力”。
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