【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日，四川大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院王貴欣教授團(tuán)隊(duì)在《Advanced Energy Materials》期刊發(fā)表了題為“Simultaneously Preventing Oxygen Evolution, Structure Degradation, and Thermal Release in Lithium-rich Layered Oxides via in Situ Surface Anchoring Negative Thermal Expansion Material”的研究論文(https://doi.org/10.1002/aenm.202503693)。該論文第一作者為我?；W(xué)院2023級(jí)碩士研究生丁寧波。
 

　　富鋰層狀氧化物(LRLOs)在高壓長(zhǎng)循環(huán)過程中，會(huì)發(fā)生不可逆晶格氧析出，嚴(yán)重制約了其持續(xù)發(fā)展。另外，電極材料循環(huán)過程中產(chǎn)生的熱與形變會(huì)降低性能，嚴(yán)重時(shí)也會(huì)引起熱失控、燃爆等安全問題。為應(yīng)對(duì)該挑戰(zhàn)，研究團(tuán)隊(duì)提出了“原位錨定負(fù)熱膨脹材料”的創(chuàng)新解決方案，構(gòu)建了兼具“氧抑制-應(yīng)變補(bǔ)償-界面穩(wěn)定-結(jié)構(gòu)與熱穩(wěn)定性改善”的四重協(xié)同體系，獲得了比物理混合改性好的效果。錨定負(fù)熱膨脹材料ZrW2O8的Li1.2Ni0.2Mn0.6O2表現(xiàn)出好的電化學(xué)性能，為能源材料的性能提升提供了新思路，有望解決電池容量衰減和燃爆安全的痛點(diǎn)問題，推動(dòng)電池產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。
 

　　此外，在固態(tài)電解質(zhì)領(lǐng)域，該團(tuán)隊(duì)基于結(jié)構(gòu)、界面、熱和力的協(xié)同調(diào)控機(jī)制，設(shè)計(jì)開發(fā)了負(fù)熱膨脹材料改性的PVDF基復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)，將其與金屬鋰和不同正極材料組裝成全固態(tài)電池，在不加任何液態(tài)電解液和壓力的情況下，展現(xiàn)出好的性能，為低成本高性能固態(tài)電池的應(yīng)用提供了新策略。相關(guān)研究成果發(fā)表在《ACS Applied Materials & Interfaces》(https://doi.org/10.1021/acsami.4c22175)上，該論文第一作者為我校化工學(xué)院2022級(jí)碩士研究生甄云鵬。
 

　　為了進(jìn)一步提高固態(tài)電解質(zhì)的柔韌性和溫度使用范圍，研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)筑了高度交織層級(jí)多尺度網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)離子凝膠，在-100~120ºC有好的結(jié)構(gòu)完整性和力學(xué)性能，將其與碳布組裝成全固態(tài)超級(jí)電容器，在無加液體電解液和壓力的情況下具有好的循環(huán)穩(wěn)定性。而且，該凝膠固態(tài)電解質(zhì)也表現(xiàn)出好的應(yīng)變與溫度傳感性能及抗菌性，為可穿戴自供電電子設(shè)備的開發(fā)提供了新路徑。相關(guān)研究成果發(fā)表在《Materials Horizons》(https://doi.org/10.1039/D5MH01771H)上，該論文第一作者為我校化學(xué)工程學(xué)院2023級(jí)碩士研究生馬東旭。
 

　　上述工作的通訊作者是王貴欣教授，四川大學(xué)為唯一署名單位和通訊單位。