近日,化學化工學院錢濤教授研究團隊在Nature子刊《Nature Communications》上發(fā)表題為“Concentration polarization induced phase rigidification in ultralow salt colloid chemistry to stabilize cryogenic Zn batteries(超低鹽膠體化學中濃度極化誘導的剛性界面相穩(wěn)定低溫鋅電池)”的研究論文。2022級碩士研究生郝保玖為第一作者,錢濤教授、周金秋副教授為通訊作者,南通大學為唯一通訊作者署名單位。
電解質技術的突破是推動電池革命向前發(fā)展的關鍵因素。膠體電解質作為新興電解質之一,由于其在不同條件下(水/非水溶劑、鹽濃度等)的復雜膠體行為和機理作用,成為業(yè)界的研究熱點。錢濤教授團隊設計了具有超低鹽濃度和固有低冰點的“超水”膠體電解質,研究了其穩(wěn)定低溫鋅金屬電池的潛在機理。研究發(fā)現電極/電解質界面上的濃度極化會破壞電解質的聚結穩(wěn)定性,形成富含膠體顆粒層的機械剛性界面,從而抑制正負極的副反應,實現-80 °C超低溫環(huán)境中高正極負載軟包電池的穩(wěn)定循環(huán),并在20和-20 °C下供電衛(wèi)星模型的低速旋轉,顯示出其在寒冷環(huán)境中實際應用的巨大潛力。
錢濤教授團隊針對高性能電化學儲能電池開展了系列研究,尤其在極端環(huán)境電池、固態(tài)電池方面取得了諸多原創(chuàng)性突破,承擔了包括江蘇省杰出青年基金、國家自然科學基金面上項目在內的多項重點研究課題。
《Nature Communications》為Nature子刊,中科院一區(qū)top期刊,Nature Index期刊,影響因子14.7。
文章鏈接:https://doi.org/10.1038/s41467-024-53885-z
(周金秋)