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[南报网]南工黄维院士团队最新研究成果登上国际顶级学术期刊
时间 : 2015-12-23 09:12 来源 : 常青藤 作者 : 杨芳  点击 :

 

南报网讯(通讯员 杨芳 记者 谈洁)由于锂电池续航能力最多300公里,锂硫电池一直被看做下一代汽车动力的主力。然而,因为自身的特点,锂硫电池存在着反复使用不能超过300次的瓶颈。今天(1222日),南京工业大学传出消息,该校和新加坡高校合作,在锂硫电池的研发方面取得重大突破。日前,该研究成果发表于国际顶级学术期刊《自然•通讯》上。

据介绍,现在市面上的电动汽车大都采用的是锂电池,锂电池充放电可以达到1000多次,但是续航能力有限,一次充电最多跑300公里。研究人员于是将电动车的动力盯上了锂硫电池,因为该电池充电一次的续航能力可以翻一番,达到600公里以上。然而,锂硫电池同样存在缺点。

“锂硫电池中的硫,在使用的过程中会和溶液进行反应,溶解流失掉。” 南京工业大学海外人才缓冲基地、先进材料研究院科技创新研发团队博士后蒋建介绍,因此,这种电池反复使用不能超过300次。

如何提高锂硫电池的使用寿命?他们想了一个办法。他们在锂硫电池的关键部位“硫-碳黑复合物”上包裹了一层超薄的过渡金属氢氧化物材料,这种材料单层厚度约7纳米。

“该超薄材料可与锂离子发生不可逆反应,生成的物质可起到电极保护层的作用,巧妙地克服了传统锂硫电池电极因多硫化物溶解所造成的低充放电效率、短循环周期等诸多问题。”蒋建说。

新加坡南洋理工大学物理与应用物理系于霆教授介绍,就世界范围来看,这是首次采用超薄过渡金属氢氧化物材料,对硫-碳黑复合物纳米单元进行微包覆处理,设计并制备了具有长寿命、高库伦效率的正极材料。

蒋建介绍,运用他们的新技术,改良后的锂硫电池使用周期可提高至800次;改良升级版的锂硫电池,其续航时间至少能提高至600公里。

“科学研究需要有仰望星空、勇攀世界科技高峰的豪情,也需要有板凳甘做十年冷的钻研精神。在新一轮科技革命和产业变革悄然而至的时代,科学研究更需要打破体制壁垒,充分释放‘人才、资本、信息、技术’等要素的活力,用深度合作加速原始性理论和技术的产出。”南工校长黄维院士在接受采访时说道。

据悉,南工黄维院士领衔的科研团队致力于磷光变色材料、太阳能电池材料等研究,成果在信息记录和信息加密及新能源领域有着广泛的应用前景,一年来该团队相继在《自然·材料》、《自然·通讯》、《自然·纳米技术》等Nature系列期刊上发布重大原创性学术成果,助推南工自然指数和学科建设不断攀升。最新数据显示,南工自然指数在内地高校中名列第37名,在江苏省内高校中名列第4,学校化学、工程学、材料科学3个学科ESI排名分别位列全球前0.41%0.41%0.45%,全球综合排名位居前0.28%

 

20151222日《南报网》:http://www.njdaily.cn/2015/1222/1287318.shtml