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物电院:新型金属—空气电池
学术地点 物电学院A栋219 主讲人 李福军,南开大学教授
讲座时间 2019年10月26日11:30-12:10

主题:新型金属—空气电池

主讲人:李福军,南开大学教授

时 间:2019年10月26日11:30-12:10

点:物电学院A栋219

联系人:鲁兵安

承办单位:物理与微电子科学学院

讲座摘要:在金属负极方面,大家发现了金属铋与醚类电解液的协同效应,揭示了金属铋在电化学反应过程中能够逐步转变成三维多孔结构,能够有效换成合金化/脱合金化反应过程的体积变化,提升了金属铋的高效稳定储金属离子。以金属钠负极,含钾离子的有机电解液和多孔碳纸正极,构建了一种混合型空气电池(NKO)。放电过程中,正极O2被还原后优先结合电解液中的K+形成KO2,Na+从负极溶出到电解液中;充电过程中,正极上KO2可逆分解为K+和O2,Na+沉积回负极上。这种新的反应路径,不同于传统的Na-O2和K-O2电池,有效地规避了NaO2和金属K与电解液之间的反应。同时得益于正极放电产物KO2高的稳定性和导电性以及负极Na稳定的溶出/沉积,NKO电池与传统的Na-O2和K-O2电池相比,表现出低的充放电过电压,高的库伦效率和循环稳定性。同时,大家也利用光促进氧还原反应,提升了锌-空气电池的输出电压和降低了锂-空气电池的充放电过电位,实现了在金属-空气电池中的光能的转换与存储。这些新的设计理念将为金属-空气电池的发展提供新思路。

主讲人概况:李福军,南开大学先进能源材料化学金沙部重点实验室研究员,博士生导师。2004年毕业于湖北大学,获学士学位;2007年毕业于南开大学,获硕士学位(导师为陈军院士);2011年毕业于香港大学,获博士学位(导师为陈光宇教授);2012-2015年先后在日本东京大学和产业技术综合研究所从事博士后研究;2015年9月加入南开大学先进能源材料化学金沙部重点实验室。获国家优秀青年基金(2018)、天津市杰出青年基金(2019)资助。研究领域为新能源材料化学与高能密度电池,以第一或通讯编辑在Angew. Chem. Int. Ed. (4), Adv. Mater. (2), Adv. Energy Mater.(4), Energy Environ. Sci.(4), Nature Commun.(1)等杂志上发表科研论文40余篇。

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