报告题目:

水系锌离子电池硫化铜基正极材料制备及H+/Zn2+共脱嵌的机制研究

报告人:

刘万强

所在单位:

长春理工大学

报告人简介:

长春理工大学教授，博士生导师；主要从事锂离子电池、水系锌离子电池等方面的基础和应用研究，主持科技部国家重点研发计划中日合作，国家自然科学基金，吉林省科技厅自然基金，教育部博士点基金，吉林省科技厅重点攻关计划，重庆市科技局，长春市科技局院地合作项目等。在Joule, Angewandte Chemie-International Edition，Advanced Energy Materials，Energy Storage Materials,Science Bulletin,ACS Energy Letters, ACS Nano, Nano Letter, Nano Research, Chemical Engineering Journal, Chinese Chemical Letters,Chemical Communications,Science China Chemistry等国际知名期刊发表论文90余篇，申请发明专利10项，授权4项。

报告摘要:

水系锌离子电池因其安全环保和低成本被认为具有大规模储能潜力，但其正极溶解、能量密度低、倍率性能和循环寿命差等问题限制了发展，特别是H+/Zn2+共嵌脱机制尚不明确。为此，我们在工作中采取原位刻蚀法制备了一体化Cu@Cu31S16正极材料，根据H+、Zn2+在Cu31S16-Zn电池中不同嵌脱电压的特点，提出了“电压择取离子嵌脱”的新概念，实现了调控电压范围择取不同离子Zn2+，H+/Zn2+，H+嵌脱的机制，初步完成了水系锌离子电池向水系氢质子电池转向。在上述工作的基础上进一步探究Cu31S16-Zn电池中H+/Zn2+的共脱嵌机制，阐明水系氢质子电池运行过程中电解液浓度的变化现象，揭示其中H+的具体来源于Zn2+溶剂化水分子以及微观溶剂化的演变对H+解离的影响，深化对水系氢质子电池电化学反应机制的认识。