江大新闻网讯 近期，我校光电材料与技术学院梁济元研究员指导课题组硕士研究生在先进能源材料和储能技术方面取得系列重要研究进展，成果在多家国际知名期刊上发表。
能源存储技术的革命性变化对下一代锂离子电池负极材料提出了更高要求。研究团队在能源存储技术新兴材料——高熵氧化物(HEO)相关研究方面，以氯化钠为模版，五种不同低熔点乙酰丙酮金属盐前驱体，通过将他们混合后煅烧处理，氯化钠限域反应空间有效抑制有机金属盐分解膨胀导致金属分散问题，从而得到具有高纯度多孔纳米尖晶石结构高熵氧化物。相关内容以《Inert salt-assisted solvent-free synthesis of high-entropy oxide towards high-performance lithium-ion batteries》为题发表在《Chemical Engineering Journal》上（中科院一区Top, IF= 13.3）。论文第一作者为2023级硕士研究生刘晓浪，江汉大学为第一单位，梁济元研究员为通讯作者。
尽管高熵材料在储能领域具有较好的应用前景，但是其还存在电导率低、体积膨胀以及界面副反应等诸多问题。针对这些问题，研究团队基于前期研究，将传统电极制备工艺使用的粘结剂聚偏二氟乙烯（PVDF）换成聚丙烯腈（PAN），在惰性气氛下对极片进行环化热处理，PAN原位环化形成高石墨化结构且紧密包覆在高熵氧化物表面，有效提高了电极界面导电性，抑制电极体积膨胀及其带来的界面副反应问题。相关内容以《In Situ Cyclized Polyacrylonitrile Coating: Key to Stabilizing Porous High-Entropy Oxide Anodes for High-Performance Lithium-Ion Batteries》为题发表在《Advanced Functional Materials》上（中科院一区Top, IF= 18.5），该论文第一作者为郑州大学与我校联合培养的2022级硕士生洪昶，江汉大学为第一单位，梁济元研究员为通讯作者。
金属锂（LM）是下一代高能量密度电池的理想负极。然而，副反应、体积变化和锂枝晶生长严重限制了LM的实际应用。通过引入亲锂材料将金属铜（Cu）箔的二维平面重构为三维平面一直是近几年的热点研究课题，也是实现锂金属均匀沉积的一种行之有效的方法。研究团队利用原位氟化-蚀刻策略成功制备了具有中空结构的CoF2@C-HS复合材料。该研究以《Lithiophilic CoF2@C hollow spheres towards spatial lithium deposition for stable lithium metal batteries》为题发表在《Journal of Energy Chemistry》上（中科院一区Top, IF= 14），2022级硕士研究生王建行为第一作者，江汉大学为第一单位，梁济元研究员为通讯作者。
此外，发挥锂金属负极的优势必须与高压正极材料相匹配，从而使其获得更高能量密度的电池。但高电压下锂金属电池的性能仍然受到严重的电解质/电极界面（EEI）副反应的影响。该团队通过原位自由基聚合构造的季戊四醇四丙烯酸酯（PETEA）基凝胶电解质中引入多功能腈类添加剂对苯二腈（DCB），优化了凝胶电解质（PDGPE）的溶剂化结构并获得了Li||LNMO电池富LiF的EEI和长循环性能。该研究在理论和实验上阐明了PDGPE在LMB中对EEI稳定化的机理。研究以《Multifunctional Nitrile Additives for Inducing Pseudo-Concentration Gel-Polymer Electrolyte: Enabling Stable High-Voltage Lithium Metal Batteries》为题发表在《Energy Storage Materials》上（中科院一区Top, IF= 18.9），第一作者为我校2020级硕士毕业生郭驰，江汉大学为第一单位，梁济元研究员为通讯作者。
团队系列研究成果得到国家自然科学基金、湖北省自然科学基金以及江汉大学“双一流”学科建设重大专项基金支持。（通讯员 梁济元）
论文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202412177
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894724012762
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095495624003899
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405829724005099?dgcid=raven_sd_aip_email
编辑：赵明
审核：江萱
