能源材料。
张强,清华大学长聘教授。曾获得国家自然科学基金杰出青年基金、中国青年科技奖、科学探索奖、可持续发展青年科学家奖。2017-2023年连续七年被评为“全球高被引科学家”。 其热爱科学和教育事业,指导学生中12人获得清华大学特等奖学金。长期从事能源化学与能源材料的研究。面向能源存储和利用的重大需求,重点研究锂硫电池的原理和关键能源材料。提出了锂键化学、离子溶剂复合结构概念,并根据高能电池需求,研制出复合金属锂负极、碳硫复合正极等多种高性能能源材料,构筑了高性能电池器件。发表论文400余篇,h因子162,授权发明专利40余项。担任国际期刊Angew. Chem.首届顾问编辑、J Energy Chem, Energy Storage Mater副主编,Matter, Joule, ChemSocRev, J Mater Chem A, Adv Energy Mater, Adv Funct Mater, ChemSusChem, EnergyChem, 储能科学与技术,化工学报等期刊编委。曾获得教育部自然科学一等奖。
锂键推动二次电池材料高质量发展
我国提出力争2030年前二氧化碳排放达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。电化学能源是构筑太阳能-电能-氢能/动力/热能系统的新途径。发展基于锂离子的锂电池技术是电化学领域的长期关注的目标。采用理论与实验相结合的方法,系统地研究了多硫化物与氮掺杂碳材料之间形成的锂键的几何结构、键能、电荷分布、偶极等性质,提出锂键是一种偶极–偶极相互作用,并通过理论和实验核磁表征指认复杂体系中锂键的形成过程。锂键主要用于解释多硫化物与正极宿主材料之间的相互作用,但锂键的概念可以被广泛应用锂电池研究的各个方面,也为锂电池的机理研究提供了一种新的视角。本报告将锂键的概念引入到锂电池的研究中,并基于多硫化物与正极宿主材料相互作用的体系,系统地研究了锂键的几何结构、电子结构、键能、偶极等性质。希望锂键的概念在锂电池研究中取得更大的应用,因此将这一概念引申到电解液、锂金属负极等体系。基础原理上的新认识会更加清晰的认识自然界的本质,能够助力基于锂的化学电源探索和开发。
参考文献:
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