报告题目:

水系锌离子电池多功能电解液添加剂

报告人:

刘杰

所在单位:

青岛科技大学

报告人简介:

山东省高等学校青年创新团队“低碳能源催化创新团队”带头人，青岛科技大学崂山学者，潍坊市化学电源隔膜绿色加工重点实验室学术委员会副主任，长期从事锂离子电池、锂硫电池、水系锌离子电池等二次电池体系关键材料的研发工作，在Energy & Environmental Science、Advanced Functional Materials、Nano Energy、Advanced Science等国内、国际知名杂志发表论文60余篇，主持国家自然科学基金1项、省部级项目3项、厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室开放课题1项。

报告摘要:

水系锌离子电池因其本征安全和价格低廉等优势而备受关注。然而，在充放电过程中，锌负极表面不均匀的锌沉积导致锌枝晶的疯狂生长。此外，水系电解液在锌表面引发的腐蚀和析氢反应也严重地制约了水系锌离子电池的电化学性能。针对以上问题，我们通过多功能电解液的设计与优化，有效地稳定了锌负极/电解液界面，提升了水系锌离子电池的电化学性能。首次将三聚磷酸钾无机低聚物研发为三功能的电解液添加剂，不仅在锌负极表面自发形成了一层离子传导和机械强健的SEI层，而且调控了锌离子的沉积行为，有效地提升了锌负极的循环稳定性和可逆性。随后，开发了海藻糖多功能共溶质，大规模调控水系电解液中的氢键网络结构和锌离子配位结构，借助分子动力学模拟、DFT理论计算、电化学测量方法等研究了其作用机制，有效地改善了水系锌离子电池在贫电解液、低负极用量、低温条件下的电化学性能。