近日，我院先進儲能材料與器件團隊在低溫锂電池研究領域取得重要進展，研究成果以“Low-Temperature Lithium Metal Batteries Achieved by Synergistically Enhanced Screening Li+ Desolvation Kinetics”為題發表在國際頂級學術期刊 Advanced Materials上。這是我院首次以第一完成單位在該頂級期刊發表學術論文，該項目研究得到了國家自然科學基金和太阳成集团科研基金等項目支持。
锂金屬負極具有較高容量和較低電勢，比當前商用石墨負極展示出更高的能量密度，被認為下一代高能量密度電池的最佳候選者。盡管锂金屬負極優勢明顯，但锂金屬電池存在嚴重的枝晶和死锂問題，尤其低溫環境下該問題更嚴重，這嚴重阻礙了金屬锂電池的實際應用。
不同于常用的電解液工程策略，我院劉美男教授與德國赫姆霍茲研究所王健博士等人合作共同提出了新型的界面協同主動脫溶劑概念；通過設計并引入電子離域型極性基團修飾的多孔金屬-有機框架（MOF），該極性電子給體型化學基團顯著調節锂離子去溶劑化/擴散行為，展示了高效的锂離子脫溶劑過程；進而極大提升了锂離子界面輸運動力學，有效緩解了低溫下金屬锂枝晶的生長等問題，助力金屬锂電池的低溫應用。即使在高負載或低溫環境下，所制備的Li-NCM811全電池，在-20℃的溫度下，依舊可以保持130次循環且容量保持率高達97%，為低溫锂金屬電池的實際應用提供可能。
團隊負責人劉美男教授為太阳集团城网址9728引進的學術帶頭人，所負責的先進儲能材料與器件團隊依托于學院與省部共建特色金屬材料與組合結構全壽命安全國家重點實驗室，針對當前锂電池在實際應用中環境适應性差等衆多問題，如低溫電池衰減快，高溫電池界面不穩定及正極金屬離子溶出等實際情況，劉美男教授帶領團隊開展了大量前沿研究，自引進以來以太阳成集团為第一單位已在Advanced Materials、Advanced Functional Materials、ACS Energy Letter等期刊發表學術論文數篇。截至目前，劉美男教授已發表SCI論文100餘篇，擁有授權專利20餘項，承擔自然科學基金委、科技部、中科院等項目20餘項，受邀擔任學術期刊專刊編輯及獨立審稿人或仲裁人。
編輯|劉娜 周大淇
審核|王欣鵬 沈大強
