研究方向

新型电化学储能体系

兼具高能量密度、高安全性和低成本的储能器件具有广阔的应用前景,然而传统电池体系难以满足上述要求。我们基于新型含氯电解液及活性物质的设计和开发,实现兼具高能量密度和高安全性的碱金属和多价金属电池,并重点探索其在规模化储能领域的应用。

代表性论文:
Nature Commun. 2024, 15, 944
Angew. Chem. Int. Ed. 
2023, e202306789
Angew. Chem. Int. Ed. 
2023, e202312001
Nature Commun. 
2019, 10, 3302
PNAS. 
2020, 117, 27847
Adv. Funct. Mater. 
2022, 596, 525

无负极储能器件

制备过程中不使用负极活性材料的无负极电池具有高能量密度、低成本和制备简便等突出优势,然而其循环稳定性难以达到实际应用要求。我们通过在负极集流体表面构建独特的超薄界面层,并使其能够可逆膨胀/收缩以提升锂金属沉积/剥离过程的可逆性,同时结合电解液的设计优化,实现具有应用前景的无负极电池。

 

代表性论文:
Adv. Energy Mater. 2024, 14, 2303048
Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202304978
Adv. Mater. 2022, 34, 2207361
Adv. Mater. 2020, 32, 2001741

纤维状储能器件

柔性、可编织、可穿戴的纤维状储能器件是可穿戴电子器件的“心脏”,然而其大规模制备和应用仍受限于储能性能和界面稳定性。基于上述储能体系和界面的构建和优化,我们拟开发具有高能量密度和结构稳定性的纤维状储能器件,以突破传统储能器件的性能限制,并将其与可穿戴传感器和显示器高效集成,推动纤维电子器件的实际应用。

代表性论文:
Natl. Sci. Rev., 2024, 11, nwae006
Nat. Rev. Mater., 2017, 2, 17023
Adv. Mater., 2016, 28, 6429
Adv. Mater., 2016, 28, 8431
Joule., 2021, 5, 2764