針對硅基負極在循環過程中巨大體積變化問題,課題組開發了高性能粘結劑(Adv. Energy Mater.,2020, 10, 1903110;Chem.Eng.J., 2021, 46, 126807);然而高載量下硅基負極的長循環穩定性,仍是一個巨大挑戰。基于前期研究工作,課題組精準設計、合成出一種普適性復合粘結劑(聚糠醇/聚氨酯),獲得~3 mg/cm2高載量下硅基負極的長循環穩定性;甚至在4.9 mg/cm2超高載量下,硅基負極仍表現出優異循環性能。相關研究成果以“In-situ polymerized binder: a three-in-one design strategy for all-integrated SiOx anode with high mass loading in lithium ion batteries”為題發表在國際能源領域頂級期刊ACS EnergyLetters。
針對富鋰正極循環穩定性差的問題,課題組設計了表面多相集成技術(Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 7778;Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 23061),抑制了富鋰正極界面副反應并提升了材料長循環性能。在此基礎上,課題組創造性提出“二合一表面多相集成/體相摻雜策略”,有效穩固了高倍率下富鋰正極界面性能,獲得1C充放電倍率下500次循環后85%的容量保持率,開辟了富鋰正極材料修飾改性新思路。相關研究成果以題為“Ti-based surface integrated layer and bulk doping for stable voltage and long life of Li-rich layered cathodes”發表在國際材料領域權威期刊AdvancedFunctionalMaterials。
基于課題組開發的富鋰正極材料,在林展教授/羅冬副教授指導下,博士生丁曉凱帶領多名碩士生組建了“驅動鋰想”創新創業團隊,力求實現高能量密度富鋰正極材料產業化。“驅動鋰想”團隊積極參與國家/省市級創新創業大賽,獲得第六屆中國國際“互聯網+”大學生創新創業大賽全國總決賽銀獎、廣東省分賽金獎;獲得2020年第九屆“贏在廣州”暨粵港澳大灣區大學生創業大賽三等獎;獲得番禺區“我是超級創業者-2020年青藍國際創新創業大賽”一等獎。在多個創新創業平臺,“驅動鋰想”團隊向投資人展示了課題組最新科研成果,力爭研有所獲、研以致用。
作為廣東工業大學輕工化工學院電化學納米能源工程團隊負責人,林展教授帶領團隊成員克服疫情不利影響,在電化學儲能與催化新材料領域取得了系列創新性科研成果,開發出大容量硅基負極/高電壓富鋰正極、高性能鈣鈦礦/單層二維溴氧鉍等新材料,并努力實現其在各自領域的實際應用。2020年,團隊共發表SCI學術論文30篇,其中20篇發表在影響因子IF>10的學術期刊上,包括Nat. Commun., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater.,Adv. Energy Mater., Chem. Engin. J.等,以上論文大部分以廣東工業大學為第一單位或通訊單位。
論文鏈接:
1.https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsenergylett.0c02342
2. Accepted, will be published online soon
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