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恭喜课题组21级博士研究生张伟锋在Energy & Environmental Science(IF=32.5)发表论文
发布时间:2024-03-09

      近日,课题组在Energy & Environmental Science (IF=32.5)期刊发表观点文章,题为:A microscopically heterogeneous colloid electrolyte of covalent organic nanosheets: endowing ultrahigh-voltage, low-temperature lithium metal batteries 本工作第一作者为21级博士研究生张伟锋。

        电解液的合理设计对提升电池循环寿命具有非常重要的意义。然而,属于微观均相体系的传统电解液并不能解决常规或极端条件下各种与电解液相关的能量密度衰减问题。另外,锂电池电解液的相关产业链目前已经非常完善,基于现有的电解液产业链提出新的电解液通用设计准则是最为经济且高效的方式。

       本工作首次将共价有机框架纳米片(Covalent organic nanosheets, CON)引入传统电解液中,形成一种具有微观非均相结构的CON胶体电解液。在文中,以一种具有常见结构的CON作为概念验证,将其引入到常规商用电解液中,制备得到CON胶体电解液。使用该胶体电解液的锂金属电池可在4.7 V的超高电压以及-20 ℃下具有优异的电化学性能。通过分子动力学模拟以及DFT计算,首次证实了介观CON与微观Li+溶剂化结构之间的主客体相互作用。得益于CON结构的可修饰性,该电解液设计策略也有望应用在其他电池使用场景。同时,该工作也拓宽了锂电池下一代电解液的发展道路。