繼無機(jī)鈣鈦礦疊層光伏領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破後，華南理工大學(xué)嚴(yán)克友教授團(tuán)隊(duì)在高能量密度鋰金屬電池領(lǐng)域又取得重大進(jìn)展，為研發(fā)、製造新一代高性能鋰電池、推動(dòng)新能源汽車以及光伏-儲(chǔ)能一體化等領(lǐng)域發(fā)展提供了新的關(guān)鍵技術(shù)。據(jù)悉，該成果實(shí)現(xiàn)了鋰金屬電池在高載量、低N/P值和超高倍率下的穩(wěn)定循環(huán)，能夠在2C的倍率下循環(huán)3000次後依然擁有80%的容量保持率，達(dá)到同級(jí)別最高水平。近日，該研究成果以「Li2ZrF6 based electrolytes for durable lithium metal batteries」（六氟鋯酸鋰基耐用型鋰金屬電池）為題發(fā)表在國際頂尖學(xué)術(shù)期刊Nature上。
該工作創(chuàng)新點(diǎn)和作用機(jī)理示意圖
針對(duì)鋰金屬負(fù)極在碳酸酯電解液的界面穩(wěn)定性難題，嚴(yán)克友教授團(tuán)隊(duì)利用單斜相m-Li2ZrF6 納米顆粒作為添加劑，成功在鋰金屬負(fù)極表面構(gòu)建了具有優(yōu)異電化學(xué)性能的基於三方相t-Li2ZrF6固態(tài)電解質(zhì)界面，實(shí)現(xiàn)了鋰金屬電池在高載量、低N/P值和超高倍率下的穩(wěn)定循環(huán)，能夠在2C的倍率下循環(huán)3000次後依然擁有80%的容量保持率，達(dá)到同級(jí)別最高水平。
由於m-Li2ZrF6 納米顆粒的合成工藝簡單，具備大規(guī)模生產(chǎn)條件，為鋰金屬電池的廣泛應(yīng)用提供了解決方案。研究成果歷經(jīng)2年5個(gè)月的4輪審稿、修改，最終以「Li2ZrF6 based electrolytes for durable lithium metal batteries」（六氟鋯酸鋰基耐用型鋰金屬電池）為題發(fā)表在國際頂尖學(xué)術(shù)期刊Nature上。
徐慶帥，本文第一作者，華南理工大學(xué)博士。
該論文第一完成單位為華南理工大學(xué)，徐慶帥博士為第一作者，丘勇才、嚴(yán)克友教授領(lǐng)導(dǎo)了該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，嚴(yán)克友為通訊作者。昆明理工大學(xué)李坦副教授、溫州大學(xué)居治金教授為共同第一作者。浙江工業(yè)大學(xué)陶新永教授、中國科學(xué)院物理研究所李泓研究員、北京航空航天大學(xué)郭林教授為共同通訊作者。
該工作得到了海外高層次人才計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金和重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃，廣東省創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)及青年拔尖人才計(jì)劃、興華人才計(jì)劃的基金的大力支持。（記者 黃裕勇）
頂圖：國際頂尖學(xué)術(shù)期刊Nature
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