华北电大国家储能技术产教融合创新平台田华军教授团队在国际顶级期刊Nature Reviews Chemistry上发表研究成果

　　全固态电池采用固态电解质取代传统锂离子电池中易燃的有机电解液，表现出高安全性和高能量密度等双重优势，成为下一代关键电化学储能体系的研究热点之一。设计具有高离子电导率和界面兼容性的固态电解质是实现高性能全固态电池的关键。近年来，卤素化学在电池电化学中的应用引起广泛关注。其中，含卤素固态电解质具有高离子电导率、良好的机械形变性和宽电化学窗口，在全固态电池中发挥着重要的作用。因此，对卤素固态电解开展系统性研究以及深入理解卤素化学与电池电化学性能之间的关系对开发高性能全固态电池具有重要意义。近日，华北电力大学首次以第一单位在国际顶级期刊《自然综述：化学》(Nature Reviews Chemistry, IF = 36.3)上在线发表了田华军教授团队最新研究成果。文章题目为“Halogen chemistry of solid electrolytes in all-solid-state batteries”。我校能源动力与机械工程学院博士研究生贺碧娇为第一作者，辛燕副教授、田华军教授为通讯作者。Nature Reviews Chemistry是Nature杂志旗下子刊，主要发表与化学相关的多学科领域的原创研究文章、评论文章和综述文章。

卤素化学在全固态电池中的应用

　　文章系统总结了卤素电池电化学的发展历史、含卤素固态电解质的研究进展与面临的问题和挑战，详细讨论了含卤素固态电解质的制备、改性和电池电化学性能分析，全面剖析了卤素在全固态电池中的物理和化学作用、离子传输机制及设计原则，深入解析了卤素化学机制与固态电解质性能优化之间的关系，讨论了卤素固态电解质在实际应用中面临的主要挑战和前景，对卤素固态电解质进行了全面总结和讨论，为探索和设计高性能固态电池提供了参考。

　　近年来，田华军教授团队始终聚焦智能电网与局域储能用储能系统的电池材料与电池电芯本质安全的痛点和难点，依托国家储能技术产教融合创新平台等开展了系列本质安全储能电池科学研究与技术攻关工作。团队先后发表了多项关键技术研究成果，主要包括：首次实现高安全海水基水系锌电池技术(《自然·通讯》 Nature Communications , 2021)、开发了高性能锂电池硅基负极材料( Advanced Functional Materials , 2021)、开发了高安全高功率水系金属离子电池与器件(《自然·通讯》 Nature Communications , 2022)以及掌握了全固态电池技术与含卤素固态电解质设计准则( Nature Reviews Chemistry , 2023)等。

　　田华军，华北电力大学能源动力与机械工程学院教授、博士生导师，储能电池材料与应用技术研究所所长，国家储能技术产教融合创新平台-电化学储能材料与器件团队负责人。2021荣获中国新锐科技人物卓越影响奖。田华军教授长期从事单价离子电池，包括全固态锂电池、钠离子电池;多价离子电池，包括高安全性镁、铝、锌离子电池在内的高比能二次新型储能电池研究。在 Nature Reviews Chemistry , Nature Communications (4篇)， Science Advances 等期刊上发表高水平学术文章50余篇，被引3600余次，申请专利14项，授权8项。所领导的团队重点开发应用于智能电网与局域储能用储能系统的高能量密度、宽温区、长寿命、高安全水系金属离子电池、低成本钠离子电池、高安全固态锂电池储能体系。

　　论文链接：https://www.nature.com/articles/s41570-023-00541-7#citeas