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【原创【/span>浙江大学涂江平教授:电化学储能领军人?/div>

昧光

2025.9.26 | 点击 10367

Ta的动?/a>
导读涂江平教掇/div>

中国粉体网讯


1?/strong>个人简厅/strong>

1981?1985年在上海交通大学材料科学与工程学系学习,获得工学学士学位、/span>

1988??1994?月在浙江大学材料科学与工程学系学习,获得工学硕士、博士学位、/span>

1998??2000?月获日本学术振兴?JSPS)基金,任日本广岛大学工学部研究员、/span>

2000??现在浙江大学材料科学与工程学系任教,2000?月被评为教授?001?月被评为博士生导师;2016年被评为浙江大学求是特聘教授、/span>

现任浙江大学金属材料研究所所长,浙江省电池新材料与应用技术研究重点实验室主任,国际电化学学会会刊Electrochimica Acta编委(Editor)、/span>

2002年获教育部优秀青年教师资助计划?004年入选浙江省“新世纪151人才工程”第一层次?006年入选重点资助人员、/span>

2?/span>主要研究方向和成枛/span>

?)电化学储能(如锂离子电池、钠离子电池、锂硫电池、超级电容器、固态电解质(/span>

?)能量转换领域(电致变色器件(/span>

?)材料表面处琅/span>

负责完成或在?项国家自然科学基金目??63计划纳米材料专项?项国防先进材料专项?项国家科技支撑计划?项国家重大研发专项项目?项国防科工委(局)军品配套、海军装备部和航天科技项目以及1项教育部国防支撑计划项目?项高等学校博士点专项科研基金、浙江省自然科学基金和重点基金,浙江省、上海市科技计划重点项目?0余项企业委托科研项目,作为主要参加者完成了2?73项目、/span>

所研制的锂离子动力电池系统获得武器装备科研生产许可证,成功用于长征七号运载火箭系统、/span>

?019?月,已在国内外重要学术期刊上发表SCI收录论文523篇,其中ESI高被引论文近年来一直保持在25-45篇之闳/span>、/span>

SCI收录论文他引22600多次,h-index= 78(Web of Science核心合集)、/span>

2015-2018连续4年入选科睿唯?汤森路?全球高被引科学家?014-2018年入选Elsevier高被引学者;获得发明专利授权119件、/span>

作为第一完成人获得高等学校科学技术奖(自然科学)和浙江省科学技术二等奖4项、/span>

3?/span>涂江干/span>教授团队研究进展

?(/span>多功能金属复合负?/span>

涂江干/span>教授团队通过二氧化锡(SnO2)与熔融锂的原位反应设计了一秌/span>多功能金属复合负极,形成Li22Sn5合金、Li2O与残余Li的复合结构、/span>密度泛函理论(DFT)计算表明,Li22Sn5合金具有0.18eV的超低Li?扩散势垒,可促进锂离子快速传输。分子动力学(AIMD)模拟证实,Li2O的存在能通过抑制Li6PS5Cl分解实现界面钝化。对称电池的临界电流密度?.8mA?cm-2,在0.2mA?cm-2电流密度下可稳定循环?700h、/span>采用该金属复合负极的全电池在0.5C倍率下循?50次后,容量保持率?8.2%,在不同电流密度下均展现出更优异的循环稳定性、/span>

2?/span>自分散卤化物正极电解质(LIC@T(/span>

涂江平教授和王秀丽教授团队在国际知名期刊Advanced Functional Materials上发表了题为“Self-Dispersing Halide Catholyte Engineering for Enhanced Areal-Capacity All-Solid-State Lithium Batteries”的研究论文。该工作通过四氯邻苯醌(o-TCBQ)与Li3InCl6(LIC)之间的配位化学,设计了一种自分散卤化物正极电解质(LIC@T(/span>。该策略利用o-TCBQ的空间位阻效应,有效抑制了LIC颗粒的热力学团聚行为,实现了颗粒尺寸的减小和分散性的提升、/span>结合干法制备工艺,该正极在仅17 wt%的电解液含量下仍构建了高效连续的离子/电子传导网络,显著提升了面容量的循环稳定性、/span>

3、沥青预氧化(APO)和碳化工艺调控沥青基硬碳负极材料(HCs)微观结构的策?/span>

涂江平、王秀丽团队提出了一秌/span>通过沥青预氧?Asphalt Preoxidation, APO)和碳化工艺调控沥青基硬碳负极材料(HCs)微观结构的策略,以显著提升其在钠离子电池中的电化学性能、/span>团队通过在特定温度下进行空气预氧化,引入含氧官能?OCGs),形成无序碳骨架,抑制碳化过程中的石墨化,从而促进硬碳材料中无序相和丰富微孔的形成、/span>此外,还通过调整碳化温度,优化了硬碳的层间距和微孔结构、/span>

4?/span>通过引入交联网络聚合物策略来调节丁二?SCN)基塑晶电解质中锂离子的传输路徃/span>

涂江平教授、王秀丽团队提出了一种通过引入交联网络聚合物策略来调节丁二?SCN)基塑晶电解质中锂离子的传输路径,以显著提高其离子导电性、/span>为了实现这一目标,研究者采用了含氧丰富的乙二醇二甲基丙烯酸?EGDMA)和季戊四醇四(3-巯基丙酸?(PETMP)构建了高度交联的聚合物网络,并通过改变PETMP与EGDMA的比例来调节交联密度,从而改善了聚合物的机械性能和电化学稳定性。此外,这种交联网络结构有助于形成稳定的离子传导路径+/span>增强了锂离子的沉积稳定性,使得丁二腈基聚合物电解质在室温和零度下均展现出优异的离子导电性,有效提升了固态锂金属电池的性能、/span>

5?/span>复合硫阴?/span>

涂江平教授团阞/span>通过在PEO基固态电解质中引入NWOx-40添加剂,本研究成功制备了一种复合硫阴极,该阴极通过调制Li+导电环境和加速硫转化动力学,显著提升了电池性能、/span>利用氧空位工程,NWOx-40纳米棒展现出更强的吸附能力,有效固定和催化生成的LiPS,从而提高了Li+的传输效率并增强了氧化还原反应动力学、/span>采用NWOx-40/S阴极的PEO基固态锂硫电池,?.1C的电流密度下经过200次循环后,仍能保?27.8mAhg-1的高容量、/span>特别值得一提的是,?mgcm-2的高硫负载条件下,电池在0.5C的电流密度下经过250次循环后,容量仍保持?29.1mAhg-1,显示出卓越的性能、/span>本研究为设计阴极添加剂提供了一种新的方法,有效增强了PEO基固态锂硫电池中的电荷转移行为并抑制了活性材料的损失、/span>

6?/span>可规模化生产的Li-Al-Cl分层结构(LACSS(/span>

涂江平教授团阞/span>开发了一秌/span>可规模化生产的Li-Al-Cl分层结构(LACSS),通过应变激活的分离行为,有效稳定了全固态锂金属电池中的负极/硫化物电解质界面、/span>LACSS在表面富集了Li9Al4和LiCl,形成了坚固的固态电解质界面(SEI),同时在体相中由锂金属稀释构建了骨架,这种独特的相分布显著提升了界面稳定性、/span>实验结果表明,LACSS对称电池展现出了卓越的电化学性能,包括极限电流密度(2.5 mA cm?2)和在严苛条件下的长循环稳定性(>400小时)。此外,当LACSS与高电压NCM83125正极配对时,全固态锂电池?00个循环后仍能保持92.3%的容量保持率。这些结果证明了LACSS在实际工业生产中具有应用潜力,为全固态锂电池的界面工程提供了一种新的实用方法?nbsp;

参考来源:

浙江大学

一种用于硫化物基全固态电池的快速离子传导和界面钝化复合锂金属负?/span>

可规模化生产的Li-Al-Cl分层结构在全固态电池中的运?/span>

Self-Dispersing Halide Catholyte Engineering for Enhanced Areal-Capacity All-Solid-State Lithium Batteries

Modulating Ionic Conduction and Accelerating Sulfur Conversion Kinetics through Oxygen Vacancy Engineering for High-Performance Solid-State Lithium-Sulfur Batteries

Modulating the Li-Ion Transport Pathway of Succinonitrile-Based Plastic Crystalline Electrolytes for Solid-State Lithium Metal Batteries

Oxygen-Crosslinker Effect on the Electrochemical Characteristics of Asphalt-Based Hard Carbon Anodes for Sodium-Ion Batteries


(中国粉体网编辑整?昧光)

注:图片非商业用途,存在侵权告知删除?/span>

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