谢海明教授研究团队在水系锌离子电池的研究中取得创新性研究成果

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近日，我院谢海明教授联合长春应化所张新波研究员，黄岗研究员在有机电极材料在水系锌离子电池的研究中取得创新性研究成果，实现了有机水系锌离子电池超高活性基团利用率和突破性的58000次超长循环寿命，研究成果刊发于国际顶级材料期刊《Advanced Materials》(IF：32.086)。
         谢海明教授与长春应化所张新波研究员，黄岗研究员团队进行合作，通过分子工程设计策略开发了具有多活性位点和高稳定性结构的有机电极材料苯并萘并[2'，3'：5，6][1，4]二噻英并[2，3-i]噻蒽-5，7，9，14，16，18-六酮（BNDTH），并进一步通过溶剂交换复合策略将BNDTH与还原氧化石墨烯（RGO）进行了复合。BNDTH/RGO成功地解决了有机电极材料活性基团利用率低、易溶解和导电性差三大难题，实现了高比容量，优异的倍率性能和长循环稳定性。通过对反应动力学和储能机理的分析，可以证明BNDTH与RGO之间稳定而紧密的复合是其优异的电化学性能的基础，过量电荷的有效分散是提高活性基团利用率的关键。本研究为有机正极材料的多价离子储能提供了独特的见解，揭示了限制有机电极材料实际电化学性能发挥的深层次原因，并提出了有效的电化学性能优化策略，有望为今后的高性能水系锌离子电池设计提供参考。论文“A Sulfur Heterocyclic Quinone Cathode towards High-Rate and Long-Cycle Aqueous Zn-organic Batteries”发表于国际顶刊Advanced Materials (https://doi.org/10.1002/adma.202301088)。

图1. BNDTH及其复合物作为正极在水系锌离子电池中的电化学性能。

       论文原文：A Sulfur Heterocyclic Quinone Cathode towards High-Rate and Long-Cycle Aqueous Zn-organic Batteries, Advanced Materials.            https://doi.org/10.1002/adma.202301088
          文章来源：东北师范大学
      谢海明，东北师范大学教授。2008年博士毕业于东北师范大学化学学院物理化学专业；2007年留任东北师范大学工作，2008年被破格评为副教授，2010年被破格评为正教授。主要研究方向为锂离子动力电池及其正负极材料的研究与开发。2015年获得吉林省国家型高端人才，“长白山学者”；2014年获得东北师范大学“仿吴青年学者”；2013年获得吉林省首批学科领军教授；2012获得教育部“新世纪优秀人才”；2010年获得全国优秀博士毕业论文提名奖。谢海明教授多年来潜心研究锂离子电池、锂硫电池、锂空电池以及各类电池新型材料，包括磷酸亚铁锂材料、磷酸钒锂、钛酸锂、耐高温隔膜、不燃电解液、磷酸铁锂动力电池、超低温锂离子动力电池等。近年来发表论文四十余篇、申请专利二十余项，申请科研项目经费三千余万元。