El profesor Chen Gang de la Universidad HIT ha logrado importantes avances en el proceso de investigación de materiales de electrodos negativos para baterías de iones de litio.

El equipo de material de conversión de energía dirigido por el profesor Chen Gang del HIT ha logrado importantes avances en la investigación de materiales de electrodos negativos para baterías de iones de litio. Los resultados de la investigación se publicaron en Advanced Materials (Impact Factor 19.79), una de las principales revistas en el campo de la ciencia de los materiales. El artículo se titula "Construcción de un canal de nanofluidos bidimensionales para un excelente almacenamiento de energía electroquímica" (Ingeniería 2DNanofluidicLi-Ion Transverse Channels Superpower Energy). El artículo fue seleccionado como portada, el profesor Chen Gang fue el autor del boletín del artículo, los estudiantes de doctorado del equipo Yan Chunshuang y Lu Chad fueron los coautores, y HIT fue la primera unidad de comunicación.

En los últimos años, las baterías de iones de litio se han convertido gradualmente en la fuente de alimentación principal de los equipos electrónicos portátiles debido a su alta densidad de energía, ciclo de vida prolongado y respeto al medio ambiente, y se consideran las fuentes de energía más prometedoras para vehículos eléctricos y vehículos eléctricos híbridos. dispositivos de conducción .. Además, las baterías de iones de litio pueden almacenar y convertir energía verde como la energía solar y la energía eólica para aliviar la naturaleza intermitente e inestable de la energía verde mencionada anteriormente y lograr un equilibrio entre la oferta y la demanda de energía. En la actualidad, la demanda de baterías de iones de litio en muchos campos está aumentando, y la capacidad de los materiales de los electrodos tradicionales y la capacidad de carga y descarga rápidas han alcanzado un cuello de botella. Es urgente desarrollar el material del electrodo con un alto rendimiento de aumento para satisfacer el almacenamiento y la producción de energía rápidos y efectivos.

El equipo de Chen Gang propuso por primera vez introducir una estructura nanofluídica bidimensional en el material del ánodo de óxido de cobalto para mejorar el rendimiento de velocidad del material. El equipo preparó nanohojas modificadas en la superficie del grupo aniónico mediante un método simple de sol-gel. Estos grupos modificados facilitan el ensamblaje de nanohojas en una pila de capas autoportante. El espaciado de las nanoláminas es un poco menos del doble de la longitud del ión de litio Debye, lo que proporciona un canal de fluido bidimensional para el transporte de iones de litio. Los grupos cargados negativamente en la pared interna del canal atraen selectivamente iones de litio, repelen iones negativos y aceleran el transporte de iones de litio. Las pruebas electroquímicas han encontrado que la conductividad iónica de las nanoláminas de canales de fluidos es varios órdenes de magnitud mayor que la de los materiales a granel, y el rendimiento de velocidad de la batería ha mejorado considerablemente. Este trabajo de investigación señala una nueva dirección para mejorar de manera efectiva el rendimiento de velocidad de los materiales de los electrodos y proporciona una nueva idea de exploración para construir baterías de iones de litio de alta potencia y alta estabilidad.

El trabajo de investigación fue apoyado por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales y el profesor Yu Guihua de la Universidad de Texas en Austin.

El equipo de investigación del profesor Chen Gang está comprometido con el trabajo de investigación de nuevos materiales funcionales de conversión de energía. En 2017, publicó más de 20 artículos de investigación de alto nivel en revistas como Advanced Materials, Advanced Functional Materials y Nano Energy. 2 artículos citados. El equipo de investigación ganó la Beca de Innovación y Emprendimiento de Cartas Industriales 2017 y el "Equipo de Graduados Top Ten" del Instituto de Tecnología de Harbin. El primer autor de la tesis, el estudiante de doctorado de 13 ° grado Yan Chunshuang publicó 8 artículos SCI como el primer autor, incluidos 4 artículos con factores de influencia superiores a 10, y el factor de impacto total ascendió a más de 70. Recibió el premio Baosteel Outstanding Student Award , El premio Chunhui Innovation Achievement Award y la beca nacional de posgrado. También fue nombrado como uno de los diez mejores talentos del Instituto de Tecnología de Harbin.

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