3月25日，化材學(xué)院林業(yè)工程學(xué)科生物質(zhì)微納米功能材料研究團(tuán)隊(duì)在材料科學(xué)領(lǐng)域國(guó)際頂尖期刊《Advanced Materials》（中科院1區(qū)Top，IF=32.086）在線(xiàn)發(fā)表題為“Wood-derived continuously oriented three-phase interfacial channels for high-performance quasi-solid-state alkaline zinc batteries”（木材衍生連續(xù)定向三相界面通道用于高性能準(zhǔn)固態(tài)堿性鋅電池）的研究論文。第一作者是該團(tuán)隊(duì)碩士研究生李嵐?jié)桑ㄓ嵶髡邽殛惡平淌诤颓嗄杲處燒媮喛〔┦?。浙江農(nóng)林大學(xué)化學(xué)與材料工程學(xué)院為第一單位和唯一通訊單位。
隨著新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)于新型高性能可充電二次電池的需求日益增長(zhǎng)?；旌箱\電池結(jié)合了堿性鎳鋅電池和鋅空氣電池兩者的優(yōu)點(diǎn)，在二次電池儲(chǔ)能領(lǐng)域引起了廣泛關(guān)注。然而，電催化氧反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)和電解液的傳質(zhì)受到不匹配和無(wú)序的多相反應(yīng)界面?zhèn)鬟f通道的限制，極大地阻礙了混合鋅電池的性能。在這項(xiàng)研究中，開(kāi)發(fā)了源自松木天然結(jié)構(gòu)的連續(xù)定向的三相界面通道正極，以應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)。將松木片碳化，然后僅在木材衍生碳片的一側(cè)電沉積生長(zhǎng)活性材料，即可制作集成活性材料、集電器和連續(xù)定向三相反應(yīng)界面通道于一體的木材衍生正極。該連續(xù)定向的三相反應(yīng)界面通道可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電骨架內(nèi)的電解液高效滲透和快速氧擴(kuò)散，從而加速反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。因此，基于木材衍生正極的準(zhǔn)固態(tài)混合鋅電池執(zhí)行了超出鎳鋅電池的額外充放電過(guò)程，具有寬工作電壓（0.6-2.0 V）、高比容量（在1 mA/cm2時(shí)達(dá)到656.5 mAh/g）、出色能量密度（644.7 Wh/kg）以及良好耐久性（連續(xù)工作8000分鐘后的容量保持率為80.0%）等優(yōu)勢(shì)。與單純的鎳鋅電池相比，混合鋅電池的容量提升幅度高達(dá)約370%。這使得所制作的混合鋅電池在堿性鋅電池領(lǐng)域中處于領(lǐng)先地位，并且展現(xiàn)出作為低成本、高性能、長(zhǎng)壽命、環(huán)保和低碳足跡儲(chǔ)能裝置的卓越潛力。
研究團(tuán)隊(duì)介紹：生物質(zhì)微納米功能材料研究團(tuán)隊(duì)（負(fù)責(zé)人：沈哲紅教授）成立于2013年，隸屬于林業(yè)工程學(xué)科，主要面向浙江省加快推進(jìn)竹木產(chǎn)業(yè)二產(chǎn)轉(zhuǎn)型升級(jí)重大需求，開(kāi)展“碳中和”背景下“綠色”材料的開(kāi)發(fā)與利用研究。具體來(lái)說(shuō)，以竹木加工主產(chǎn)物為原料，開(kāi)發(fā)膠黏劑和涂料用于戶(hù)外木竹材制作；以竹木加工副產(chǎn)物為原料，開(kāi)發(fā)碳基復(fù)合材料用于超級(jí)電容器、鋰離子電池、水系電池、太陽(yáng)能水蒸發(fā)器等的制作。到目前為止，團(tuán)隊(duì)已主持國(guó)家級(jí)和省部級(jí)科研項(xiàng)目10個(gè)，在A(yíng)dv. Mater.、Adv. Energy Mater.、Adv. Funct. Mater.、ACS Nano、Energy Storage Mater.、Adv. Sci.、Small、Energy Environ. Mater.、Chem. Eng. J.等期刊發(fā)表SCI論文40余篇，獲得授權(quán)專(zhuān)利9件，曾獲得浙江省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)、梁希林業(yè)科學(xué)技術(shù)三等獎(jiǎng)、梁希青年論文二等獎(jiǎng)、校第五屆研究生優(yōu)秀導(dǎo)學(xué)團(tuán)隊(duì)等榮譽(yù)。
（化材學(xué)院 龐亞?。?/p>
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