近日，能源材料领域国际权威期刊Energy Storage Materials（影响因子20.831，一区top）和Nano Energy（影响因子19.069，一区top）在线发表了我院陈重学副教授课题组的最新研究成果。两篇论文题目分别为“High-stable Nonflammable Electrolyte Regulated by Coordination-Number Rule for All-Climate and Safer Lithium-Ion Batteries”（第一作者为我院2022级博士生陈龙），和“A stable "rocking-chair" zinc-ion battery boosted by low-strain Zn₃V₄(PO₄)₆ cathode”（第一作者为我院2021级博士生赵栋），陈重学副教授为通讯作者。

      锂电池在过去三十年间发展迅速，但是安全性差阻碍了其进一步发展。为了解决电池的安全问题，研究者们提出了许多方法，如开发正温度系数电极、使用阻燃添加剂等。但这些策略在大容量电池上收效甚微，原因是电池热失控问题未得到根本解决。陈龙等通过TFEP溶剂与FEMC溶剂的协同效应实现了低浓度磷酸酯基电解液与石墨负极的高度兼容性，基于此非燃电解液的5Ah的石墨||NMC软包电池250周循环容量保持率达到83%，且通过了针刺测试，安全性远高于商品软包电池。同时，电解液具有很好的低温耐受性和高温抗性，软包电池在-40 ℃的低温下仍有接近80%的容量保持率，并且可以在60 ℃高温下循环使用。

      2019级能化专业本科生文天卓、饶若晖和张宸龙也参与了上述工作。

《Energy Storage Materials》

      水系锌离子电池具有安全性高、原料丰富、成本低廉、绿色环保等诸多优点，是大规模储能电池的理想选择之一。然而目前锌金属负极存在枝晶、腐蚀、钝化和利用率低等问题。尽管目前有很多针对锌金属和电解液的改性策略，但是都没有从根本上解决上述问题。开发含锌正极与非锌负极相匹配的“摇椅式”电池是应对上述挑战的一种有效策略，然而，这种能够提供可逆和稳定的Zn2+存储的含锌结构却很少报道。赵栋等通过喷雾干燥法制取了Zn₃V₄(PO₄)₆ ，并首次揭示了其储锌机理，该正极可提供105.2 mAh g^-1的可逆容量和优异的循环性能。与层状TiS₂负极匹配构建了“摇椅式”水系锌离子电池，100周循环后容量保持率为94.3%，该工作可为大规模储能用水系锌离子电池的设计提供新思路。

      定明月教授、能化系2019级硕士生陈素素也参与了上述工作。

《Nano Energy》

      这两项工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、湖北省重点研发计划、湖北省自然科学基金和武汉大学人才计划科研启动经费的资助。

《Energy Storage Materials》原文链接

https://doi.org/10.1016/j.ensm.2022.12.044

《Nano Energy》原文链接

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2022.107520