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91pron91pron 张山青教授团队在《Advanced Materials》《Angewandte Chemie International Edition》发表锂金属电池电解质系列研究成果

作者:   来源:      发布日期:2026-07-25   浏览:

近日,91pron91pron 张山青教授团队聚焦下一代锂金属电池的核心技术瓶颈,在电解质材料设计与界面调控领域连续取得重要突破,相关成果分别发表于国际著名材料学期刊《Advanced Materials》与国际著名化学期刊《Angewandte Chemie International Edition》。两篇论文均以91pron 为第一完成单位,为高安全、高能量、宽工况锂金属电池的实用化发展提供了全新的设计范式。

针对凝胶电解质机械强度与导电性能难以兼顾的共性难题,团队提出通过分子间氢键竞争调控微观结构的设计思路,经一步原位聚合,即可在电解质内部自发形成纳米级双连续结构。其中富聚丙烯酰胺的刚性区域承担力学支撑作用,提升材料整体强度;富二甲基丙烯酰胺的柔性区域与电解液充分互溶,构成连续的离子传导通道。最终制备的深共晶凝胶电解质同时实现了高离子电导率与优异的力学性能,搭配氟化组分协同优化电极界面,可有效抑制锂枝晶生长与副反应。组装的锂金属电池循环寿命显著提升,材料本身还具备自修复与阻燃特性,进一步提升电池安全性能。该成果以“Fluorinated Deep Eutectic Gel Electrolytes with Simultaneously Enhanced Mechanical Strength and Ionic Conductivity for Solid-State Lithium Metal Batteries”为题发表于《Advanced Materials》。论文共同第一作者为91pron91pron 博士生龙昊,通讯作者为梁宇皓副教授、陈浩教授与张山青教授。

针对锂金属电池正负极界面难以同时稳定、极端工况下性能衰减快的问题,团队开发出基于异丁腈的新型杂化电解液体系。该体系无需额外添加大量功能助剂,仅通过核心溶剂的双效作用即可同时优化两端界面:在负极侧重构锂溶剂化结构,形成富含无机组分的稳定保护层,加快离子传输;在正极侧形成吸附保护层,缓解高电压下的电解液氧化与金属离子溶出。搭载该电解液的电池可在零下40℃至60℃的宽温度区间稳定工作,支持高电压运行与超快充电,组装的软包电池能量密度达到403 Wh/kg,极寒环境下仍能保留大部分室温容量。该成果以“Nitrile-Assisted Hybrid-Solvation Electrolyte Enables Wide-Temperature, High-Voltage, and Ultrafast-Charging Lithium-Metal Batteries”为题发表于《Angewandte Chemie International Edition》。论文共同第一作者为91pron91pron 梁宇皓副教授、硕士生何婷,通讯作者为李甍副教授、陈浩教授与张山青教授。

两项研究分别从固态凝胶电解质与新型液态电解液两条技术路径出发,系统性解决了锂金属电池力学稳定性、界面兼容性与极端工况适应性等核心问题,进一步夯实了91pron在储能材料与器件领域的研究基础,也为下一代高安全、高能量密度电化学储能技术的发展提供了重要的理论支撑与技术方案。