摘要：上海电力大学环境与化学工程学院以 “六新” 引领为导向，围绕学校“源、网、荷、储”的发展布局，持续优化学科布局、推进研究方向聚焦。近日，多位教师凭借其卓越的科研实力，在国际顶级期刊上发表多项储能电池领域的研究成果，在学术界和行业内引起广泛关注。
上海电力大学环境与化学工程学院以 “六新” 引领为导向，围绕学校“源、网、荷、储”的发展布局，持续优化学科布局、推进研究方向聚焦。近日，多位教师凭借其卓越的科研实力，在国际顶级期刊上发表多项储能电池领域的研究成果，在学术界和行业内引起广泛关注。
在高安全水系电池领域，学院青年教师丁昆博士、刘海梅教授及团队，通过创新设计，成功开发出一种高容量的p型有机阴极材料——5,12-二氢-5,6,11,12-四氮杂四蒽（DHTAT），为水系锌离子电池的开发提供了新的思路，并为提升电池的低温性能和循环稳定性开辟了新方向。该团队研究发现，DHTAT在电荷存储过程中，主要通过-NH-基团的氧化还原反应实现双电子转移，其在电流密度为50 mA g-1时具有224 mAh g-1的高容量，且在5 A g-1的高电流密度下，经过5000次循环后，容量保持率仍然高达73%。此外，DHTAT材料在-40℃的低温下也展现了出色的循环稳定性，能够在1 Ag-1下稳定循环4000次，表明其在低温条件下同样具有较好的应用前景。相关成果以“A High Capacity p-Type Organic Cathode Material for Aqueous Zinc Batteries”为题，发表于国际顶级期刊《Angewandte Chemie International Edition》（JCR一区，IF=14.310）。
针对低温下锂金属电池的充放电效率问题，学院青年教师巩帅奇博士、高庆伟副教授和闵宇霖教授及其团队，通过调节弱溶剂化电解质的溶剂化结构，突破了低温环境下的离子迁移障碍，显著改善了电池的低温充放电性能。该团队研究表明，采用优化电解质后，Li||LiFePO₄电池在零下40℃的低温下依然能够保持较高的循环稳定性，经过超过1400个充放电循环后，容量保持率高达86.9%。为储存系统在低温条件下的广泛应用奠定了基础，也为低温快速充电的锂电池应用提供了有力技术支撑。相关成果以“Breaking Aggregation State to Achieve Low-Temperature Fast Charging of Lithium Metal Batteries”为题，发表于国际顶级期刊《Angewandte Chemie International Edition》（JCR一区，IF=14.310）。
针对目前聚合物固态锂金属电池面临的离子电导率低、倍率性能差的问题，学院青年教师徐巾婷博士、巩帅奇博士和闵宇霖教授及其团队，通过引入多功能异质结铁电填料，在聚合物固态电解质内部打造快速离子传输通道，通过压电、铁电效应抑制锂枝晶的生长。该团队的研究发现，通过在聚合物固态电解质中引入由钛酸钡与二硒化钼制备成的异质结材料，使得Li||LiFePO4（LFP）电池在25°C、5C的高倍率下仍然能够循环超过1500圈，容量保持率达82.6%。这一成果不仅优化了聚合固态电解质中离子传输缓慢的问题，也为快速充放电设备用电池提供了合理的技术支持，相关成果以“Heterojunction ferroelectric materials enhance ion transport and fast charging of polymer Solid electrolytes for lithium metal batteries”为题，发表于国际顶级期刊《Advanced Energy Materials》（JCR一区，IF=21.27）。
针对锂电池含氟电解液污染的问题，学院青年教师朱晟副教授、徐巾婷博士和巩帅奇博士及其团队，提出通过高氯酸锂和硝酸锂的原位分解构建Li3N/Li2O异质结构界面层，以替代SEI中LiF的作用。该团队的研究表明，Li3N/Li2O异质结构界面层，在实际应用条件下（100 μm锂负极，N/P比为3.09，1.5 Ah软包电池），无氟锂金属电池在100次循环后仍保持77.93%的容量，证明了该策略的优越性和实用价值，相关成果以“Construction of a Fluoride-Free and High-Voltage Lithium Metal Battery with a Li3N/Li2O Heterostructure Solid Electrolyte Interface”为题，发表于国际顶级期刊《Advanced Functional Materials》（JCR一区，IF=18.5）。
据介绍，该校环化学院教师近期在国际顶级期刊集中发表多项储能电池研究成果，不仅是对他们个人科研能力的高度认可，更是学院坚持“六新”发展理念为引领的有力见证。未来，环化学院将继续秉持创新精神，在科研道路上砥砺前行，创造更多卓越成果，为储能电池领域的发展乃至社会的进步做出更大贡献。（通讯员：巩帅奇）
来源：高校圈的那些事儿
