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科研创新实验室--电化学储能技术创新实验室

2026年06月24日 16:12  点击:[]

功能定位与研究方向

本实验室是学院面向新型储能技术前沿领域布局的核心科研创新平台,聚焦电化学储能关键材料的结构设计、性能优化与器件集成,重点开展以下研究方向:

(1)新型水系电池关键材料与界面工程:聚焦水系电池,围绕电极材料设计、电解液/界面调控及器件集成开展系统研究,重点攻克材料创制、界面反应机制解析与工程化技术,突破能量密度低、副反应多、循环寿命短等瓶颈,构建高安全、高比能、长循环水系储能体系。

(2)高比能锂电电极材料与界面优化:针对高比能锂电需求,开展硅基负极与高镍正极的结构调控及界面优化,通过掺杂包覆、浓度梯度设计及人工界面膜构筑,抑制体积膨胀与有害相变,缓解界面副反应,提升循环与倍率性能,支撑下一代高比能电池发展。

(3)微流控合成与储能前驱体制备:依托微流控过程强化技术,构建MOFs、量子点等纳米材料连续流可控合成工艺,通过调控微尺度传质与反应动力学,实现高纯度、窄粒径分布前驱体的规模化制备,用于离子电池及超级电容器,提升电极一致性与倍率性能。

(4)储能器件系统集成:开展全电池匹配设计、电解液配方优化、三维集流体及柔性电极构筑等研究,解决界面相容性、热失控防护及封装可靠性等关键问题,打通从材料到电芯集成的技术链条,推动高性能储能器件工程化应用。

实验室依托安徽省应用型高峰培育建设学科(材料与化工)与材料与化工专业硕士学位点(2024年获批),是硕士专业学位研究生开展科研实践与学位论文工作的核心载体。

平台条件与仪器设备

实验室建有材料合成室、电化学测试室、电池组装室(配置惰性气氛手套箱)及数据分析室。配备场发射扫描电子显微镜、X射线衍射仪、电化学工作站(多通道)、蓝电电池测试系统(多通道充放电仪)、电化学阻抗分析仪、原位拉曼光谱测试系统、热重分析仪、比表面积及孔径分析仪、高速离心机、管式气氛炉、冷冻干燥机等先进科研设备60余台套。

科研项目与成果

实验室近年来积极承接国家自然科学基金、安徽省自然科学基金、安徽省重点研究与开发计划项目、安徽省高校协同创新项目等省部级以上科研项目,在电化学储能领域发表SCI科研论文50余篇,其中中科院一区论文20余篇,ESI全球Top 1%高被引论文及Top 0.1%热点论文近20篇。授权发明专利10余件,部分成果实现技术转化。实验室与安徽利维能动力电池有限公司等企业建立产学研合作关系,联合开展储能材料技术攻关。

人才培养与开放运行

实验室实行“项目驱动、团队协同、开放共享”的运行机制,吸纳硕士专业学位研究生、优秀本科生进入实验室开展科研训练。通过承担实际科研项目,培养学生掌握材料设计、合成制备、表征分析、器件组装与性能评价的全链条科研能力,以及工程问题分析与解决能力。实验室培养研究生及本科生科研助理,支撑学生发表高水平学术论文、申请发明专利及参加学科竞赛。

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