储能及动力电池西南石油大学青年科技创新研究团队
团队带头人：
李星（教授，博士生导师，天府万人计划特聘专家）
团队核心成员：
王明珊（教授，博士生导师）
于博（副研究员，硕士生导师）
陈俊臣（讲师，硕士生导师）
马志远（讲师，硕士生导师）
郭秉淑（讲师，硕士生导师）
团队简介：
储能及动力电池西南石油大学青年科技创新研究团队现有核心成员6人，在读硕博士研究生27人，围绕高安全、高能量密度、宽温域电化学储能电池及废旧电池梯次利用和资源再生开展研究，主要研究方向为锂离子电池、超级电容器、钠离子电池、锂硫电池、锌离子电池等储能器件的关键材料及集成，具体包括电化学法盐湖/卤水提锂技术、锂离子电池正极材料（富锂锰基）、负极材料（钛酸锂及硅/碳），电解液化学、超级电容器电池材料，钠离子电池电极材料，锂硫电池电极材料，锌离子电池关键材料，废旧电池资源回收，（还原）氧化石墨烯材料等。
研究团队依托科研平台有“能量转换与储存先进材料四川省国际科技合作基地”、“四川省石墨烯产业技术研究院”、“四川省碳基储能材料工程技术研究中心”、“国家新型储能电池与材料产业技术创新战略联盟”、“国家石墨烯材料产业技术创新战略联盟”、“四川省石墨烯产业技术创新联盟”等。
近5年，承担各类国家级、省部级、企业合作等科研项目20余项，获省部级及以上科研及教学奖励4项，实现10项专利的成果转让。在Adv. Energy Mater.、Energ. Environ. Sci.、Joule、Adv. Sci.、Small、Small Methods、Chem. Mater.、J. Mater. Chem. A、Chem.Eng.J.等国际期刊发表研究论文120余篇，获授权发明专利40余项。
研究方向简介：
（1）电化学法盐湖提锂技术
电化学提锂法是根据锂电池工作原理发展而来的，通过控制电位来实现Li+在电极材料中的嵌入和脱出，可以避免离子交换吸附法中传统锰基、钛基离子筛材料在酸解吸过程中发生溶解。电化学提锂具有高效、高选择性，绿色无污染等优势，电化学提锂法可以明显改善吸附剂的运行周期，适合不同卤水体系的盐湖/卤水提锂。LiFePO4具有较高的结构稳定性，是比较理想的电化学提锂电极材料，课题组以其为提锂材料，系统研究了其电极动力学过程及提锂效果（电化学提锂：~41mg Li/1g LiFePO4可以循环使用1000次以上；典型的吸附法提锂：工业上优质4mg/g，实验室8-20mg/g，且溶损率5%左右。）。
（2）高功率型钛酸锂负极材料及钛酸锂电池
尖晶石型钛酸锂因具有良好的安全性和循环稳定性，作为长寿命储能及动力锂离子电池负极材料具有潜在的应用前景，然而钛酸锂负极存在的胀气问题成为制约其产业化应用的主要瓶颈之一。团队在国内率先通过原位化学法采用无机氟化物、碳等包覆钛酸锂，通过屏蔽钛酸锂表面催化活性点，阻隔其与电解液的接触，同时辅助电解液化学手段，有效解决了钛酸锂的产气胀气行为。团队钛酸锂原料生产技术及宽温域钛酸锂电池技术已实现规模化生产，钛酸锂电池产品在军方已有多个成功应用案例。
（3）新型高电压宽温域阻燃电解液体系
商品化电解液电压窗口一般不超过4.3V，且存在严重安全隐患，因此迫切需要研发高电压阻燃新型电解液。团队以新型盐体系为溶质及氟代碳酸酯类、氟代醚类、磷酸酯类溶剂等为研究对象，研发出了系列高电压、宽温域、阻燃电解液体系，适合锂电池、钠电池等使用。
（4）高镍及富锂锰正极材料
团队多年来致力于研究开发新型的高镍三元正极材料，提升正极材料的比容量，以及富锂锰基正极材料。具体工作包括：①研究三元（LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2，LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2，LiNi0.68Co0.1Mn0.22O2，LiNi0.73Co0.05Mn0.22O2）正极材料的组份比例，结合包覆、掺杂等方法，抑制阳离子混排，提高正极材料电子导电及锂离子迁移，改善其倍率及循环性能，原子尺度研究循环衰退机理；②研发少钴或无钴新型（单晶）富锂锰正极材料，如Li[Li0.2Ni0.13Co0.13Mn0.54]O2、Li[Li1/6Fe1/6Ni1/6Mn1/2]O2、xLi2MnO3·(1-x)Li[Ni1/3Fe1/3Mn1/3]O2等；③聚阴离子型正极材料，如磷酸亚铁锂（LiFePO4）、磷酸锰铁锂（LiFexMnyPO4）等研究。
（5）锂离子电池硅/碳负极材料
项目团队多年一直致力于研究高比容量锂离子电池硅基负极材料，包括硅/碳复合、硅/碳/石墨复合、氧化亚硅/石墨复合等负极材料的制备和应用。通过调节碳组分，合成工艺，结构设计等提高抑制硅负极材料的体积膨胀和提高导电性，改善硅基负极材料的循环稳定性和倍率性能，获得了系列成果。研究团队还一直致力于硅藻土制备硅氧化合物的研究，能够打破日韩等对于氧化亚硅的垄断，具有很好的应用前景。团队研究的氧化亚硅合成技术、CVD包覆氧化亚硅、氧化亚硅预锂化技术等已规模化生产。
（6）柔性超级电容器的研究
柔性超级电容器的电化学性能主要受限于电极材料的组分设计与结构调控，团队多年来主要着力于石墨烯基复合材料多孔结构调控，解决制约超级电容器容量与倍率性能的关键科学问题。具体工作包括： ①利用炭黑插层构建多孔石墨烯水凝胶薄膜以提升柔性超级电容倍率性能；②利用电化学沉积自组装，构建随机取向石墨烯/聚吡咯多孔薄膜，促进电极内离子输运；③基于石墨烯凝胶多孔特性构建平行取向石墨烯/聚吡咯多孔复合薄膜，优化电子传输与离子输运；④以氧化锰为模板原位合成聚吡咯插层石墨烯/聚吡咯复合薄膜，增强石墨烯片层间导电性与赝电容。
（7）新型储能电池的研究（钠离子电池、锂硫电池、锌离子电池）
高效利用可再生能源离不开高性能的储能器件，基于钠离子的电化学储能器件（钠离子电池/电容器）由于丰富的钠资源被认为是下一代大规模储能器件的理想选择，近年来备受关注。其中，开发合适的负极材料是获得高性能钠离子电池/电容器的关键之一。由于钠离子的半径较大，造成其较难在电极材料中发生可逆脱嵌，导致钠离子电池/电容器具有较差的循环性能与倍率性能。团队开发了多种过渡金属硫化物/碳复合材料，通过表界面调控解决硫化物类材料体积膨胀，材料导电性不佳，结构稳定性差等问题。
锂硫电池因其具有较高的理论比容量和能量密度，被广泛认为是目前最具有开发前景的二次电池体系之一。但是锂硫电池目前还存在着诸多的问题和挑战，比如，活性物质利用率低，可溶性多硫化物的穿梭效应，充放电产物密度不同引起的体积膨胀，以及过量电解液等问题，造成纯硫正极材料循环寿命低，倍率性能差，严重阻碍了锂硫电池的发展与应用。本团队研究了多种过渡金属化合物作为硫基正极宿主材料，对改善锂硫电池的多硫化物穿梭，提高多硫化物的转化和硫的活性利用起到很好的效果。
可充电水系锌离子电池具有成本低、运行安全性高、环境友好等优点，已被认为是下一代能源存储技术中极具前景的二次电池，但目前仍受制于找到合适的正极材料。本团队开发了高比容量钒基氧化物正极材料应用于锌离子电池，研究了金属离子插层，小分子插层，聚合物插层改性钒基氧化物材料的改性机理。
（8）锂离子电池回收利用
锂离子电池产能经历了连续多年的爆发式增长后，退役锂离子电池的无害化处理及钴、锂、镍等有价金属的再利用成为本行业循环经济中的重要课题。现有回收工艺在经济性、环保性、电池分类和材料分选方法、有价金属和有机溶剂回收率、产物纯度等方面的不足严重限制了退役锂离子电池回收产业的发展。团队与有关企业合作，共同开展退役动力锂离子电池回收的研究工作，主要研究方向包括：①开发退役锂离子电池安全拆解技术以及电极片活性物质与集流体高效分离技术；②开发有价元素整体化回收的湿法冶金新工艺，以更低的物料、环境和能源成本实现退役电池废料向电池原料直接转化。
（9）（还原）氧化石墨烯的宏量制备技术
团队联合大英聚能科技有限公司，开发了“低温氧化插层”法石墨烯成产技术。在低温条件下，采用小分子无机强质子复合溶剂插层可膨胀石墨，使石墨片层被充分剥离并保障被剥离片层的完整性；采用冷热交换机系统把氧化插层可膨胀石墨产生的热能转换成超低温，用于后期氧化石墨烯的低温干燥；采用光微波脱氧系统，通过控制处理时间及温度，能够获得含不同类型、不同数量官能团的氧化石墨烯及石墨烯产品。目前已形成10吨/年粉体的（还原）氧化石墨烯粉体产能。