报告题目：水系铝离子电池研究

报告人：颜清宇 教授 (新加坡南洋理工大学)

报告时间：2023年12月14日 15:30-16:30

报告地点：工学三号馆208室

邀请人：芮先宏 教授

报告简介：

水系铝离子电池(AAIBs)由于其固有的安全性以及铝负极较高的理论容量而得到广泛关注。此外，铝原材料丰度高且容易获得，使得水系铝离子电池在大规模电网储能领域具有较大的应用潜力。然而，铝负极侧容易生成钝化氧化膜以及发生析氢副反应，且正极材料选择有限，导致水系铝离子电池放电电压较低、循环稳定性较差。基于这些挑战，提出了一些水系铝离子电池的研究策略，包括新型负极、正极研究以及电解液筛选。证明通过非晶化的策略，可以改变铝沉积的还原电位，进而解决铝金属负极存在的问题。非晶化铝界面层是由金属铝基底上的原位锂离子合金/去合金化过程诱导产生的。实验结果和理论研究表明，非晶态结构大大降低了铝的成核能垒，促使铝金属沉积过程与吸电子的析氢反应竞争。使用了无腐蚀性、价格低廉且不含氟的Al₂(SO₄)₃水溶液作为电解液，这种电解液绿色环保，且便于可持续性大规模应用。还提出了一种新的水系铝离子电池体系，正极为Al_xMnO₂，负极为锌基底负载的Zn-Al合金。此电池表现出近1.6V的创纪录的高放电电压平台，循环80圈后比容量依然保持在460 mAh g^-1，为高性能、低成本水系铝离子电池的实际应用提供了新的发展机会。

报告人简介：

颜清宇 现任南洋理工大学材料科学与工程学院教授。在南京大学获得材料科学与工程学士学位，在纽约州立大学石溪分校材料科学与工程系获得博士学位，之后，作为博士后研究员加入伦斯勒理工学院材料科学与工程系。 2008年初加入南洋理工大学材料科学与工程学院，任助理教授，2018年晋升教授，现任电化学学会新加坡分会副主席。自 2018 年起成为皇家化学学会会士，颜清宇教授是 2018 -2023 年材料科学领域的高被引学者(web-of-science) 。在以下研究领域发表了超过 300 篇论文：（1）电池开发； (3) 热电材料和 (3) 用于能量转换的电催化过程。