【本站讯】6月27日,2024年度山东省科学技术奖励大会在济南隆重举行。大会宣读了《中共山东省委山东省人民政府关于2024年度山东省科学技术奖励的决定》,对全省优秀科技成果进行表彰。化学化工学院李忠涛教授团队主持完成的“高比能、高安全性锂二次电池材料开发与应用”项目荣获山东省技术发明一等奖,这是我校本年度唯一一项一等奖的科研成果。
无人装备、航空航天等领域对储能电源的续航里程、能量效率及可靠性要求极为严苛。固态锂电池凭借其高比能、高安全性及高可靠性,成为该领域的理想解决方案。该项目针对固态电解质面临离子电导率低和固/固界面稳定性差两大难题,创新性地开展先进聚合物电解质研究:设计出含有两亲功能基元的聚合物电解质,在正极表面自组装形成稳定界面层;该界面层通过“自牺牲”反应形成“保护盾”抑制正极界面副反应,将电解质的工作电压提升至4.7V以上,电池能量密度提升30%。开发出具有框架结构的晶态聚合物电解质,室温离子电导率和锂离子转移数远超传统聚合物电解质;基于此技术制备的固态隔膜对金属锂负极有着超常的稳定性,用其组装的锂对称电池循环超10500小时后,极化电位低于25mV,保障了电源系统的长周期运行稳定性。
本项目通过功能基元调控与晶态结构设计双路径,同步攻克高电压稳定性与长循环寿命难题,为无人装备、航空航天等应用场景提供兼具高比能(>400Wh/kg)、高安全(零热失控)、高可靠(>10年寿命)的固态锂电池解决方案。 历经多年努力,李忠涛团队在复合固态电解质及相关领域逐步构建起了完整技术体系。累计授权发明专利30余项,在《Nature Communication》《Advanced Materials》等国际顶尖期刊发表SCI论文134篇。承担多项国家级、省部级项目,并实现了重要的成果转化。与某研究所联合开发的固态电池已完成了空间搭载验证,采用该团队复合电解质技术的新一代空间固态电池进入到正样研制阶段。该技术在新能源汽车、储能电站等领域的应用进程也在持续加快。
随着新能源、新材料等战略性新兴产业的蓬勃兴起,化学化工学院抢抓发展机遇,在巩固传统学科优势的同时,积极布局新兴交叉领域,着力提升服务国家产业转型升级的能力。此次化学化工学院荣获山东省技术发明一等奖,既是推进科研创新转型的重要突破,也是服务国家重大战略需求能力显著提升的有力证明。