电化学专家许康南科大讲堂精彩解析锂电池问题
2017年09月24日 综合新闻

2017年9月22日下午,来自美国陆军研究所(ARL)的许康教授做客第122期南科大讲堂,在图书馆111报告厅为我校师生带来了题为“Interfacing Electrolytes to Electrodes”的精彩讲座。我校材料科学与工程系主任程鑫主持讲堂。

报告会现场

许康教授长期从事电化学储能装置材料及鉴定方面的研究。曾发表160篇以上论文,并且拥有20多项美国授权专利并获得许多重要奖项。

许康作报告

讲座开始,许康教授介绍了电化学电池研究的重要性。许康教授从简单的专有名词入手,引出了锂电池与电解液问题。随后,许康教授介绍道,锂因其质量轻,能量密度大,电负性强的性质,甚至被称为无法被超越的阴极材料。许康谈到,锂电池历史上曾经采用主客体结构,而电解液广泛使用非水相电解液。他讲述了科学家在环状碳酸乙烯酯(EC)及聚乙烯酯(PC)对比中发现EC完美支持锂离子与石墨结合的故事。      

非水相电解液尽管电压高,但有有毒、怕水、能量密度越高越易燃等缺点。许康教授介绍他的研究小组对水基锂离子电池的研究过程。他提到,研究的关键在于避免石墨电极直接接触水基电解液中的水分子而导致还原产氢。为此,他们开发出一种疏水性能强的胶体保护层材料,均匀包覆在电极表面,有效防止了水分解副反应导致的电极失效。而与此同时,在最初的充放电循环中,保护层中的特定组分在负极表面会形成固体电解液界面层,钝化了负极表面,同时可在局部破损情况下自我修复,保证了电池的长期稳定性。许康教授坦言,他们的研究已经将电化学窗口扩展到4V,进一步接近了传统的非水相电池。

讲座最后,许康鼓励在场师生要挑战不可能,不要迷信专家对未来的预测。他还仔细地为老师及同学们解答了疑问。

文字:学生新闻社 张沛然

图片:李唐

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