鋰離子電池目前廣泛應用于各類便攜式電子設備,在人類社會的信息化、移動化、智能化、社會化等方面凸顯作用,并有望在電動汽車和智能電網等領域大規模應用。商品化鋰離子電池的正極材料主要是無機過渡金屬氧化物和磷酸鹽,其中過渡金屬資源大都不可再生,電池回收利用技術復雜、成本高,從長遠的角度來看可能會面臨資源短缺等難點問題。因此,可循環再生的電極材料開發已成為電池領域的學術前沿和重大需求。
有機電極材料由于含有豐富的碳、氫、氧等元素而顯現出可再生、綠色環保、低成本和高容量等優點,近年來受到了廣泛的關注。有機電極材料的制備具有合成創造的特點。有機電極材料一般可以從植物中(比如玉米等作物和蘋果等果蔬)直接提取或者以生物質材料為原料通過簡單的方法制備得到;在有機材料提取制備、電池裝配和回收過程中產生的二氧化碳又可以被植物吸收利用,因而體現了很好的循環和可再生性。然而,有機電極材料還面臨著在電解液中溶解度大、導電性差、密度低等難點問題,其材料特征、作用機理、構效關系等亟待深入理解。
陳軍院士,1967 年生,1985-1992 年在南開大學化學系學習,先后獲學士、碩士學位,并于 1992 年留校工作;1996-1999 年在澳大利亞 Wollongong 大學材料系學習,獲博士學位;1999-2002 年在日本大阪工業技術研究所任研究員。自 2002 年任南開大學教授、博士生導師,2014 年入選英國皇家化學會會士(FRSC), 2017 年當選中國科學院院士,2020 年當選發展中國家科學院院士。
2020 年重要鋰電成果有:
Nat. Rev. Chem.:實用鋰電池有機電極材料的前景
Angew. Chem. Int. Ed.:紫精晶體作為鋰電池正極的儲能機理及結構演化 Materials Today:鋰離子電池高能層狀氧化物正極材料的研究進展與展望
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