近日，国际著名能源杂志Joule（Cell子刊）刊发了我院黄云辉/沈越团队与加拿大达尔豪斯大学Jeff. R. Dahn合作研究成果：Ultrasonic Scanning to Observe Wetting and “Unwetting” in Li-Ion Pouch Cells。与传统的X射线扫描、中子探测等技术相比，利用超声探测技术表征电池电解液润湿性能不仅便宜，同时能够更为方便、快速地探究电解液和内部气体情况。华中科技大学材料科学与工程学院博士研究生邓哲为论文第一作者，材料科学与工程学院沈越副教授、黄云辉教授、加拿大达尔豪斯大学Jeff. R. Dahn教授为论文共同通讯作者，华中科技大学为第一完成单位。我院黄云辉/沈越团队在超声探测技术领域有着强劲实力，不仅在华中科技大学无锡研究院对该技术进行了成果转化，将这一锂电池安全检测、寿命预测的优良设备推向应用，同时产品远销海内外，是电池研究者、电池制造商和电池检测者的必备神器，如助力Jeff. R. Dahn刚发完两篇Nature Energy又发本篇Joule。该项目的研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划的资助和NSERC/Tesla Canada Industrial Research Chair Program的赞助。
这项技术必将推进电池产业进步！面向世界科技前沿，面向国家重大需求，面向国民经济主战场，我们需要更多的应用产品、原创技术、国产仪器，将研发成果投入应用，促进科技发展，创造美好未来。
文章链接：https://doi.org/10.1016/j.joule.2020.07.014

黄云辉Angew.：基于全甲基化环醚的稳定的Li-O2电池电解质

醚类电解质凭借其高稳定性被广泛应用于Li-O2电池中。但是，醚类电解液仍然容易受到氢抽提反应中的超氧化物和单线态氧的进攻，因此容易导致长期循环过程中的性能衰减。在本文中，华中科技大学的黄云辉教授团队提出了一种全甲基化的环醚用于实现超稳定的Li-O2电池。这种环醚结构中不包含任何α碳原子上的氢原子，因此从根本上避免了氢抽提反应的发生，所以其能够在超氧化物和单线态氧存在的情况下保持稳定。

Huang Z, Zeng H, et al. A stablelithium‐oxygen battery electrolyte based on fully methylatedcyclic ether[J]. Angewandte Chemie International Edition,2018.

DOI:10.1002/ange.201812983

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ange.201812983?af=R

黄云辉：离子流调控提升锂金属负极可充性能

在所有的新一代二次电池的负极材料中，锂金属凭借其超高的理论比容量和低氧化还原电势而备受瞩目。不幸的是，锂枝晶的生长限制了基于金属锂负极的二次电池的应用。近年来的研究表明锂枝晶不可能被完全消除。研究人员受到中国传统神话故事“大禹治水”的启发，通过疏导与阻塞相结合的策略实现了对金属锂负极表面锂离子流的调控。研究人员通过将Au修饰在碳纳米纤维的一侧，实现了金属锂在集流体背面的选择性沉积。这使得金属锂与隔膜距离较远，电池的安全性得以保证。CFs@Au-Li负极在长达400周的循环过程中能够保持高达99.2%的库伦效率。由此负极与硫正极匹配成的Li-S电池即使在有限的硫载量下依然能够表现出优异的电化学性能。背侧的选择性沉积为金属锂负极的设计提供了全新的策略。

Xiang J,Yuan L, et al. Improved Rechargeability of Lithium Metal Anode via Controlling Lithium‐Ion Flux[J]. Advanced Energy Materials, 2018.

DOI: 10.1002/aenm.201802352

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/aenm.201802352?af=R