全固态电池选用固态电解质替代传统锂离子电池中易燃的有机电解液,表现出高安全性和高能量密度等两层优势,成为下一代要害电化学储能系统的研讨热门之一。规划具有高离子电导率和界面兼容性的固态电解质是完成高功能全固态电池的要害。近年来,卤素化学在电池电化学中的使用引起广泛重视。其间,含卤素固态电解质具有高离子电导率、杰出的机械形变性和宽电化学窗口,在全固态电池中发挥着重要的效果。因而,对卤素固态电解展开系统性研讨以及深化了解卤素化学与电池电化学功能之间的联系对开发高功能全固态电池具有极端重大意义。近来,华北电力大学初次以榜首单位在世界尖端期刊《天然总述:化学》(Nature Reviews Chemistry, IF = 36.3)上在线宣布了田华军教授团队最新总述论文。文章标题为“Halogen chemistry of solid electrolytes in all-solid-state batteries”。我校能源动力与机械工程学院博士研讨生贺碧娇为榜首作者,辛燕副教授、田华军教授为通讯作者。Nature Reviews Chemistry是Nature杂志旗下子刊,首要宣布与化学相关的多学科范畴的原创研讨文章、谈论文章和总述文章。
文章系统总结了卤素电池电化学的展开前史、含卤素固态电解质的研讨进展与面对的问题和应战,具体评论了含卤素固态电解质的制备、改性和电池电化学功能分析,全面分析了卤素在全固态电池中的物理和化学效果、离子传输机制及规划原则,深化解析了卤素化学机制与固态电解质功能优化之间的联系,评论了卤素固态电解质在实践使用中面对的首要应战和远景,对卤素固态电解质进行了全面总结和评论,为探究和规划高功能固态电池供给了参阅。
近年来,田华军教授团队一直聚集智能电网与局域储能用储能系统的电池资料与电池电芯实质安全的痛点和难点,依托国家储能技能产教交融立异渠道等展开了系列实质安全储能电池科学研讨与技能攻关作业。团队先后宣布了多项要害技能讨论研讨成果,最重要的包括:初次完成高安全海水基水系锌电池技能(《天然·通讯》 Nature Communications , 2021)、开发了高功能锂电池硅基负极资料( Advanced Functional Materials , 2021)、开发了高安全高功率水系金属离子电池与器材(《天然·通讯》 Nature Communications , 2022)以及把握了全固态电池技能与含卤素固态电解质规划原则( Nature Reviews Chemistry , 2023)等。
田华军,华北电力大学能源动力与机械工程学院教授、博士生导师,储能电池资料与使用技能研讨所所长,国家储能技能产教交融立异渠道-电化学储能资料与器材团队负责人。2021荣获我国新锐科技人物杰出影响奖。田华军教授长时间从事单价离子电池,包括全固态锂电池、钠离子电池;多价离子电池,包括高安全性镁、铝、锌离子电池在内的高比能二次新式储能电池研讨。在 Nature Reviews Chemistry , Nature Communications (4篇), Science Advances 等期刊上宣布高水平学术文章50余篇,被引3600余次,申请专利14项,授权8项。所领导的团队要点开发使用于智能电网与局域储能用储能系统的高单位体积内的包括的能量、宽温区、长寿命、高安全水系金属离子电池、低成本钠离子电池、高安全固态锂电池储能系统。