华南理工考研，华南理工考研分数线2023
研究背景
开发下一代高比能、长寿命储能电池是当前储能科学界所面临的重大挑战。具有高理论比容量（3860 mAh g⁻¹）和最低电化学电位（-3.04 V vs. 标准氢电极）的锂金属被认为是理想的高比能电池负极材料。
然而，锂金属的不可控枝晶生长和高反应活性易导致电极在循环中发生剧烈体积膨胀，致使电极界面破裂并引发锂与电解质的快速副反应，极大降低了锂金属电极的循环可逆性。
通过构筑亲锂性界面降低锂金属沉积过电势进而抑制锂枝晶生长，是一种有效的锂金属保护策略。大量锂合金材料已被证明具有显著的亲锂特性。然而，以银为代表的高亲锂性合金界面往往与锂合金程度较深，容易在反复循环中发生材料疲劳粉化现象，限制其对锂的保护效果。
因此，突破合金界面高亲锂性和高粉化率的相互制约，对发展锂金属电池具有重要意义。
研究内容
近日，中科院宁波材料所姚霞银研究员、彭哲研究员与华南理工大学刘军教授提出双合金界面的锂金属负极改善策略，构筑了以银作为亲锂内核和锌作为扩散外层的微结构合金界面，显著改善了亲锂性合金界面的结构稳定性和锂保护长效性。
该结构中锌扩散外层具有相对较低的锂固溶性、较高的锂扩散系数，可以作为有效的锂沉积缓冲层和扩散层，实现内部更加均匀的锂银合金过程并抑制其体积膨胀，表现出良好的亲锂特性和锂离子传输性能。同时，微观形貌观察进一步证实了双合金界面对锂沉积均匀性的调控能力。使用双合金界面的对称电池能够在 1 mA cm⁻² 和 4 mAh cm⁻² 条件下以较小的极化电压稳定循环超过 600 小时。此外，将双合金界面应用于高负载 LiFePO₄ 的锂金属全电池同样表现出良好的循环性能，证明双合金界面改善策略在锂金属保护上的优异性。
该工作以“Highly reversible Li metal anode using a binary alloy interface” (《双合金界面助力高可逆锂金属负极》) 为题发表在国际期刊Chemical Communication上。华南理工大学材料科学与工程学院博士生陈家和与中科院宁波材料所孙泽钧（现新加坡国立大学博士生）为本文共同第一作者。
论文信息
Highly reversible Li metal anode using a binary alloy interface
Jiahe Chen, Zejun Sun, Zhendong Li, Jun Liu,* Xiayin Yao,* Zhe Peng*
Chem. Comm., 2022,58, 13455-13458
https://doi.org/10.1039/D2CC05051J
作者简介
姚霞银研究员
中国科学院宁波材料技术与工程研究所
本文通讯作者，博士，研究员，博士生导师，中国科学院宁波材料技术与工程研究所固态二次电池团队负责人，入选国家、中科院、浙江省等青年人才计划支持。2009 年毕业于中国科学院固体物理研究所&宁波材料技术与工程研究所，获工学博士学位，并获中国科学院院长优秀奖。同年 7 月起在中国科学院宁波材料技术与工程研究所从事科研工作，期间曾先后在韩国汉阳大学、新加坡南洋理工大学、美国马里兰大学从事储能材料研究。目前研究兴趣集中于全固态二次电池关键材料及技术研究，迄今为止，与合作者一起在 Advanced Materials、Nano Letters、Advanced Energy Materials、Nano Today、ACS Nano、Nano Energy、ACS Energy Letters、Energy Storage Materials 等材料及新能源领域期刊上发表论文 165 篇，申请发明专利 60 余项。主持/承担了包括高技术项目、国家重点研发计划子课题、国家自然科学基金等在内的多个项目的研究工作，担任中国化工学会第二届储能工程专业委员会委员、浙江省能源研究会储能技术专业委员会首届副主任委员，《储能科学与技术》、《Batteries》杂志编委以及《Chinese Chemical Letters》青年编委。
彭哲研究员
中科院宁波材料所
本文通讯作者，研究员，博士生导师，中科院宁波材料所春蕾人才计划，宁波市领军和拔尖人才工程培养计划。2007 年本科毕业于法国萨瓦大学，2009 年硕士毕业于法国格勒诺布尔国家综合理工学院，2012 年博士毕业于法国蒙彼利埃国家高等化工学院。博士期间由法国原子能委员会（The French Atomic Energy Commission, CEA）和蒙彼利埃国家高等化工学院联合培养，从事燃料电池电化学材料研究。2014年加入中科院宁波材料所。长期致力于电化学新型材料的设计和性能机理分析以及大型仪器在材料表征中的应用工作。目前主要从事锂金属二次电池技术的研发。已在 ACS Energy Letters, Advanced Energy Materials, Advanced Functional Materials 等著名国际期刊发表论文 50 余篇。
刘军教授
华南理工大学
本文通讯作者，华南理工大学教授、博士生导师，于 2010 年博士毕业于大连理工大学，博士毕业后曾先后在澳大利亚迪肯大学和德国马普学会固体研究所从事锂离子电池、固态电池、锂硫电池等二次先进储能电池的研究工作。2016 年被华南理工大学从德国马普学会固体研究所引进回国工作，入选国家海外高层次人才项目、广东省珠江人才计划等人才计划资助。迄今为止已在 J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.、Adv. Energy Mater.、Energy Environ. Sci. 等国际著名学术刊物上发表sci 论文 150 余篇（第一/通讯作者 100 余篇），论文总被引用 10000 余次，h 指数 60。申请国家发明专利 15 项，其中已授权国家发明专利 10 项，曾获全国百篇优博论文提名奖、湖南省自然科学一等奖、Iaam Medal 等。
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