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青岛科技大学70周年校庆系列报告:可充锌电池电解质一非均配位
2020-09-22 15:33  

时间:2020年9月24日(周四)上午10:00—12:00

地点:材料学院203报告厅

报告人:赵井文 副研究员

报告人简介:

赵井文,中国科学院青岛生物能源与过程研究所副研究员,中科院青促会会员。2014年赴牛津大学进行博士生联合培养学习, 2015年获得北京化工大学化学博士学位, 2015年7月起于中国科学院青岛生物能源与过程研究所工作。主要从事低成本多价金属电池及固态电解质研究,作为负责人承担国家自然科学面上、青年基金及青岛市源头计划等多项科研项。以第一作者和通讯在Nat. Commun.Angew. Chem.JouleEnergy Environ. Sci.等杂志发表40多篇论文,申请国家专利7项,授权2项。

报告摘要:

基于长久以来的研究基础及商业化经验,锌电池依然是“后锂离子”电池体系中佼佼者,应用价值极大。近年来,又迎来了新一轮的关注,多种正极材料被报道可以与锌负极进行搭配,以期性能的突破。然而,常规锌基电解质多针对一次电池应用而设计,离子溶剂化结构调控空间较窄,存在固有性能短板,再充电效率较低;枝晶、钝化、腐蚀等副反应严重干扰锌沉积行为。深刻认识离子配位环境并精确优化活性物种结构是构建长效电解质进而升级锌电池综合性能的必由之路。相比于碱金属离子,电荷密度更高的二价锌离子对溶剂和阴离子吸引更强,必然引起溶剂化结构的复杂性及盐解离差的限制。然而,这着实为离子配位结构的调控和优化提供了机会。我们从理论及实验上揭示了锌基电解质中不均匀配位现象,发展了一系列配体可控调节的功能熔体电解质体系,并利用阴阳离子缔合及多元配体实现了一系列常规单价离子不可及的电化学功能和界面性质,主要涉及(1)离子配合物优先降解原位保护金属负极及提高聚合物粘弹性、(2)定位束缚阴离子赋予溶剂氧化稳定性和(3)多配体溶剂化助力无腐蚀水合熔盐电解质。

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