报告题目:

高载量锌碘电池的研究

报告人:

马明国

所在单位:

北京林业大学

报告人简介:

马明国，北京林业大学材料科学与技术学院教授、博士生导师。北京林业大学生物质清洁利用研究中心主任，林业生物质材料与能源教育部工程研究中心副主任。主要从事多功能柔性智能纤维织物。在国际期刊发表SCI收录论文200余篇，发表的论文被引用10000余次,获授权国家发明专利14件。参与编写英文专著章节14部。入选爱斯维尔（Elsevier）与美国斯坦福大学2023全球前2%顶尖科学家榜单，入选全球学者库“2023全球学者学术影响力排名（终身学术影响力榜）”。

报告摘要:

锌碘电池是目前具有发展潜力的水系电池之一，然而，对于锌碘电池的实用化研究依旧非常欠缺。一方面，研究者为了尽可能限制多碘化物的穿梭效应，I2电极的活性碘占比以及碘负载量（~5 mg cm-2）比较低。另一方面，为了满足电池的长循环稳定性，锌负极利用率往往很低以补偿循环过程中的不可逆锌损失。因此，同时实现高碘占比、高负载碘正极和高利用率锌负极是对于推动锌碘电池实际应用具有重要意义。

基于此，我们通过研究在高负载碘正极上引入多功能Ti3C2Tx MXene调制器策略，制备锌交换羟基磷灰石纳米线（ZnHAP）的改性水凝胶电解质，从而在锌碘电池中实现了高稳定性和能量密度。通过全面系统的实验和理论分析，阐明了MXene调制器和ZnHAP纳米线有效抑制多碘穿梭、增强碘转化动力学和显著改善锌负极可逆性的内在调节机制。相关研究为锌碘电池的实用化研究提供了理论依据和实验基础。