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重新定義電池材料邊界!明月湖科研成果獲瑞士國際發明與創新大賽銀獎

2026年07月23日10:22 |
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近日,湖南大學重慶研究院長壽命高耐候儲能電池研創中心、重慶兩江嘉華能源有限公司首席科學家朱建教授主持的“相工程與超孔化策略構筑固態/液態鋰電池先進電極材料及規模化應用”項目榮獲瑞士國際發明與創新大賽銀獎。這一榮譽標志著該團隊在電化學儲能領域的技術成果獲得國際權威認可,也是湖南大學重慶研究院深化產學研協同創新的重要突破。

瑞士國際發明與創新大賽(即日內瓦國際發明展)由瑞士聯邦政府、日內瓦州政府、日內瓦市政府以及世界知識產權組織等支持舉辦,是國際重要發明創新賽事之一,主要面向全球展示創新發明成果並組織專業評審進行獎項評定。

據項目團隊介紹,此次獲獎技術主要涵蓋兩項核心創新,重新定義了電池材料邊界:

其一是相工程技術,主要針對正極材料離子擴散慢、倍率性能差等痛點,首創界面梯度重構技術,將離子遷移能壘降低一個數量級。制備的高電壓型LiNi0.6Mn0.4O2正極材料,可逆容量達190.3 mAh/g,3C倍率下容量保持率達1C的93.8%,1000次循環后仍保持98.2%。並結合理論計算和原位表征首次闡明其0-TM和1-TM混合離子傳輸機制。首次實現高電壓型LiNi0.6Mn0.4O2二元正極的規模化生產,並裝配高性能鋰離子電池系統,實現工業電芯制造的降本增效(相比傳統商用LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2三元正極,材料成本降低10.8%,電芯能量密度提升14.2%)。

其二是超孔化策略,聚焦納米電極材料體積效應、本征離子傳輸路徑和錨定位點匱乏導致性能衰減的問題,發展超孔碳基體(微孔/缺陷碳、介孔與大孔,孔體積0.8-6.0 cm3 g-1),實現硅/紅磷的原子級限域負載,利用原位表征首次解析其雙模板同步熱解協同造孔機制。並構筑超高容量(2429.1 mAh g-1)、高首效(>94.3%)、低水含量(<0.03%)硅碳負極。

朱建教授現任湖南大學教授、博導、應用化學系主任。近五年,他以通訊作者身份在National Science Review、PNAS、Nature Communications、Advanced Materials等國際頂級期刊發表論文69篇,總他引逾萬次﹔獲授權發明專利17項,出版專著及教材3部﹔主持科研項目15項。此外,他指導學生獲得中國國際“互聯網+”等創新創業獎項60余項,並創辦3家高新技術企業,持續推動科研成果向現實生產力轉化。

作為湖南大學重慶研究院重點建設的科研平台,長壽命高耐候儲能電池研創中心以超孔化技術等自主成果為核心技術家底。中心表示,此次獲獎,是對研究院圍繞產業需求開展科研攻關、推動創新成果轉化能力的肯定。下一步,研究院將緊扣重慶“33618”現代制造業集群體系和“416”科技創新戰略布局,加快培育壯大新質生產力,推動相關獲獎成果在渝盡快轉化,為促進地方產業發展,支撐學校“雙一流”學科建設作出應有貢獻。(孫建和)

(責編:秦潔、劉政寧)

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