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崔光磊:能源领域的牛人


来源:中国粉体网   墨玉

[导读]  崔光磊,男,1973年生,博士,研究员,博士生导师,中科院“百人计划”入选者,山东省自然科学杰出青年基金获得者。

中国粉体网讯  崔光磊,男,1973年生,博士,研究员,博士生导师,中科院“百人计划”入选者,山东省自然科学杰出青年基金获得者。




人物经历


2005年于中科院化学所获得有机化学博士学位。

2005年9月至2009年2月先后在德国马普协会高分子所和固态所从事博士后研究。

2009年2月起于中科院青岛生物能源与过程所工作。


主要贡献


作为负责人和主要参与者承担国家973计划、863计划,国家自然科学基金面上项目,省部级及中科院先导专项、企业横向项目等多项科研项目。先后在材料、化学、能源材料等方面的国际权威杂志Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.、Small、Energy Environ. Sci.、ChemSusChem、Chem. Commun.、J. Mater. Chem.发表相关论文60余篇,申请国家发明专利32项,已授权6项。主要从事低成本高效能源储存与转换器件的研究开发工作,是储能化学研究方向学术带头人。


近年发表的科研成果概览


新型镁电解质助力高性能镁-硫电池开发


与目前可充电锂-硫电池相比,镁-硫电池理论上具有更高的体积能量密度、更高的安全性以及更低廉价格等优势,然而目前镁-硫电池的发展仅仅是实验室最初级研究阶段,至今仍然缺乏高度匹配金属镁负极和硫正极的镁电解质体系,针对该突出问题,崔光磊团队研究人员通过设计并筛选大尺寸含硼阴离子电解质合成出系列新型镁电解质并成功应用于镁-硫电池体系中,所制备新型含硼电解质具有更宽的电化学窗口、更高的离子电导率以及对金属镁负极和硫正极高度匹配等特点,所组装镁-硫电池表现出优异的长循环性能和较好的倍率性能。


多功能聚合物涂层助力长寿命深度充放电水系Zn负极


崔光磊教授团队构建了一种聚酰胺涂层的间相,具有独特的氢键网络和与金属离子的强配位能力,不仅可以作为固态“抛光剂”以均匀成核的方式协调锌离子的迁移,有效地调控了水相中锌的沉积行为,而且该涂层作为一层缓冲层把具有活性的金属锌与电解液隔离,这种间相抑制了锌负极的腐蚀和钝化。通过这种协同效应,聚合物改性锌负极可以无枝晶产生可逆的工作8000小时,是裸锌的60倍。基于这种聚合物修饰的锌负极与MnO2组成的全电池在1000次循环后具有88%的容量保留率,库伦效率在99%以上。


高能量密度三元锂电池聚合物电解质的研究进展和展望


崔光磊研究员课题组在 Electrochemical Energy Reviews专业期刊发表了题为“Polymer Electrolytes for High Energy Density Ternary Cathode Material-Based Lithium Batteries”的综述文章,首次系统论述了高能量密度三元锂电池聚合物电解质的研究进展和未来发展方向,助力高能量密度聚合物三元锂电池在电动汽车等领域的研究与应用。


锂电池混合锂盐电解质研究进展


崔光磊研究员在Angewandte Chemie International Edition上发表题为Key Scientific Issues in Formulating Blended Lithium Salts Electrolyte for Lithium Batteries的综述,总结了混合盐电解质的研究进展。该论文从提高锂电池的热稳定性(安全性)、抑制正极集流器铝箔腐蚀、提高宽温范围(或高温、低温)性能、形成锂电池混合电解质、电极界面层,保护锂金属负极,实现高离子导电性等方面进行了初步论述。更重要的是,为锂电池混合盐电解质的制备提供了关键的科学问题。


镁金属负极SEI不稳定,锂盐电解质来帮忙


崔光磊课题组认为在镁金属表面形成一层可以传输镁离子的SEI膜,同时这层膜可以阻碍电解质在镁金属上的还原反应,就能起到事半功倍的效果:在金属负极镁可以脱嵌,同时正极还可以采用高电压。他们提出采用硼酸锂盐为电解质(LBhfip/DME)时,Mg/Cu不对称电池可以实现镁离子脱嵌,而且电池还具有长周期循环稳定性,这类电解质比硼酸镁盐电解质(MBhfip/DME)循环稳定性更好,在1.0 mA·cm-2电流密度下可以稳定循环2000次,在Mo6S8/Mg电池中,在10C倍率下放电容量达到101.3 mAh·g-1,稳定循环次数高达6000次。在初次电化学循环过程中形成的Mg2+/Li+电解质可以有效传输镁离子,而且阻止了镁金属与电解质的进一步反应,这种方法可以在镁金属负极上建立起“超级”SEI膜,为促进镁金属电池的应用具有重要意义。


参考来源:

百度百科、能源学人、储能科学与技术、粉体人、科学网


(中国粉体网编辑整理/墨玉)

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