大連理工大學李明強副教授課題組在綠色動力電池方面取得突破，提出了一款基于鹽包水電解質(zhì)的高性能氯離子電池。該成果以High-Voltage and Long-Lasting Aqueous Chlorine-Ion Battery by virtue of “water-in-salt” electrolyte為題，發(fā)表在細胞子刊《iScience》上。研究生李彤為第一作者，李明強為通訊作者。

 

      氯電池具有理論體積能量密度大(2500 Wh/L)、氯在海水中含量巨大、成本低、安全等優(yōu)點，被視為潛在的“下一代”電化學存儲設備。然而，由于氯離子氧化還原材料的不穩(wěn)定性及在電解質(zhì)中的溶解性，導致了其循環(huán)壽命短（100次左右），從而限制其在儲能領域的發(fā)展應用。

 

      最近，該課題組采用碳材料做正極，飽和四甲基氯化銨水溶液做電解質(zhì)，金屬鋅做負極，成功構建了一款高壓水系氯離子全電池。研究表明，該水系氯離子全電池可以在0到3.1 V電壓區(qū)間內(nèi)運行，其能量密度可達262Wh/kg，壽命可達2000次（保持率70 %），如此高的循環(huán)穩(wěn)定性首次在氯離子電池體系中實現(xiàn)，使之成為取代鋰離子電池的最佳選擇。該研究工作對設計高性能陰離子的儲能機制具有重要理論意義。

      近年來，李明強課題組一直致力于高性能綠色電池的研發(fā)，并取得了系列進展。繼該研究團隊研制出高壽命鎳鋅電池(此技術被鋰電大數(shù)據(jù)遴選為2018年全球電池十大突破之一，http://www.juda.cn/news/37693.html)后，又首次提出高壽命碘離子電池和溴離子電池，相關成果分別發(fā)表在《Journal of Power Sources》與《Sustainable Energy & Fuels》期刊上。2020年，李明強副教授被全球先進材料領域的權威學術組織國際先進材料協(xié)會授予“(IAAM Fellow)會士”稱號，以表彰其在先進材料領域的突出貢獻。