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“理工振兴”学术动态:化学与环境科学学院高勇军教授课题组在化学储能领域取得重要进展

2022-01-06


化学与环境科学学院高勇军教授课题组在能源材料领域国际顶级期刊《Advanced Energy Materials》上在线发表题为“A High-Performance Dual-Ion Battery-Supercapacitor Hybrid Device Based on LiCl in Ion Liquid Dual-Salt Electrolyte”的文章,该成果将双离子电池型储能机制与电容器型储能机制完美地结合在同一电极上,从而获得了同时具有高能量密度和高功率密度的储能器件,是电池-电容器混合储能器件技术领域的重要突破。

当前,二次电池和超级电容器是两种主流的电化学储能器件,然而传统摇椅式电池受限于缓慢的电化学氧化还原过程表现出相对较差的功率密度,超级电容器基于快速的表面吸脱附过程存储电荷,往往具备较高的功率密度,但是能量密度不足。二者都无法同时满足对能量和功率密度有较高要求的应用场景。为了获得“双高”(高能量密度、高功率密度)的电化学储能器件。鉴于此,高勇军教授课题组在其长期的功能化碳材料的研究基础上,开发了一种基于LiCl/EMIMBF4双盐电解液的双离子电池-超级电容器混合器件(DIB-SCHD)。该对称型储能器件的两个电极都同时具有电池型和电容型电荷存储机理。在充放电过程中,EMIM+、BF4-发生电容器型的吸附/脱附过程,而Li+、Cl-发生电池型的插层/脱层反应。离子插层/脱层和吸附/脱附过程的高效协同机理赋予了DIB-SCHD同时具有高能量密度和高功率密度。

该文章第一单位是河北大学,第一作者为我校2019级硕士生熊彰熠,我校高勇军教授和河北农大王春教授为通讯作者。该研究工作得到了国家自然科学基金(No. 21773053),河北大学高级人才培养计划(801260201019),河北大学化学与环境科学学院科研创新团队培育计划(hxkytd-py2102)的支持。

《AdvancedEnergy Materials》是由Wiley-VCH于2011年创办的国际能源材料类顶级期刊,2021年影响因子为29.368,为中国科学院JCR分区一区期刊。

全文链接:


(化学与环境科学学院、科学技术处供稿)

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