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王鹏飞，西安交通大学新型储能与转换纳米材料研究中心博士生导师、教授，近年来一直致力于电化学储能领域研究，作为技术骨干主持/参与过美国能源部、美国能源高级研究计划局、国家重点研发计划重点专项、国家自然科学基金等重点课题项目。
王学亮，西安交通大学能源与动力工程学院硕士生导师，副教授。研究领域：氢燃料电池水热管理及关键器件开发。
西安交通大学科研人员在高性能锂离子电池正极材料方面取得进展（图）
高性能 锂离子电池 正极材料 镍酸锂
2022/12/5
发展高效电能存储技术是实现“双碳”目标的一种重要途径，目前全球新能源汽车销量的持续增长带动锂离子动力电池出货量大幅增长，并对正极材料产生强劲需求。其中超高镍层状氧化物正极材料凭借其高容量和低成本等优点，市场占有率不断增加，是未来几年最具潜力的锂离子电池高能量密度正极材料之一。然而超高镍材料结构易发生不可逆有害相变以及表面晶格氧的不稳定性，导致其循环过程中容量不断降低且伴随着氧气析出，使其商业化之路...
西安交通大学科研团队在锂金属负极局部热管控领域取得新进展（图）
锂离子 电池 负极 局部热管控
2022/5/31
锂离子电池是用于便携式电子设备和电动汽车的最先进的电化学储能技术，然而以石墨作为负极的传统锂离子电池的比容量较低且能量密度已接近极限，难以满足人们对高能量密度二次电池的需求。锂金属负极由于其超高的理论比能量被视为下一代储能设备极具竞争力的候选材料。然而，锂金属其较高的电化学活性以及倾向于枝晶形貌的不均匀沉积特性会极大地缩短电池的使用寿命，引发热失控等安全问题。因此，锂金属负极在循环过程中的不均匀锂...
在国家“双碳”战略需求的背景下，钠离子电池凭借钠资源的低成本优势有望在未来规模储能领域实现广泛的应用。作为限制钠离子电池能量密度的关键部分，正极材料的能量密度和循环寿命一直备受广大科研工作者的关注。典型的层状氧化物正极材料在实际应用过程中一直面临着钠空位有序和大体积相变的基础科学问题，这直接了限制了这类正极材料的电化学性能和能量密度。
西安交通大学科研团队在电催化析氢研究方面取得重要进展（图）
西安交通大学 电催化 析氢
2021/4/21
化石能源的大量开采与使用导致了现如今严峻的能源短缺与环境污染问题。氢能因其高能量密度和可再生性成为最具潜力的清洁能源之一。目前，通过电解水催化制氢只占工业制氢总量的4%，这是由于传统的析氢电催化剂往往是Pt/Ir等贵金属，其成本高昂、资源稀缺。因此，探究一种可替代Pt/Ir等贵金属的电催化剂变得势在必行。过渡金属硫化物（TMDs）因其可调控的禁带宽度、接近于零的析氢吉布斯自由能以及高性价比等特点被...
传统锂离子电池中有机电解液在高温下的易挥发性和可燃性给动力电池带来严重的安全隐患，而且电池中不可控的锂枝晶生长使锂电池存在短路风险。采用固态电解质替代传统有机液态电解质不仅能够提高电池的安全性，而且有助于增加锂电池的能量密度和功率密度。然而，固态电解质与电极之间的界面接触问题（如界面阻抗，界面反应）是固态电解质实用化进程中亟待解决的重要课题。
有机太阳能电池因为其柔性、质轻、可以溶液法加工等特点长期以来受到广泛的关注。得益于非富勒烯受体的快速发展，有机太阳能电池单节效率已经突破18%。然而目前高性能的器件大多通过实验室中小面积旋涂成膜制备得到，为了进一步适应商业化应用的要求，发展大面积印刷加工技术迫在眉睫。狭缝挤出成膜结合卷对卷加工是最有望实现有机太阳能电池大面积印刷的技术。不同于旋涂加工的溶剂快速蒸发成膜过程，加上剪切力的作用，印刷加...
如今，由于化石燃料储存限制，对可再生能量的需求急剧增长，急需发展高效稳定太阳能电池。有机-无机金属卤素钙钛矿材料作为近年的明星材料，由于其理想的直接带隙，高吸收系数，高载流子迁移率等优良光电特性而得到广泛研究。然而，由于其材料低形成能和快速结晶限制器件长期稳定性，阻碍其发展。近年来，功能化有机分子已被选择用于抑制缺陷形成等导致的稳定性问题。路易斯酸碱添加剂证明在延缓结晶、抑制缺陷形成方面特别有效。...
随着便携电子设备和电动汽车等领域对锂电池能量密度和安全性能要求不断提高，开发新型锂离子电池迫在眉睫。锂金属电池因其更高的能量密度，有望实现在下一代储能器件中的应用。然而，传统的有机液体电解液在高温下极易挥发且存在燃烧的重大安全隐患，而且液体电解液和锂金属之间易于发生副反应，造成锂枝晶的生长，降低了电池的库伦效率，因此很难和锂金属搭配使用。
西安交通大学科研人员在固态电池领域取得重要进展（图）
西安交通大学 科研人员 固态电池 锂电池
2020/4/16
固态锂电池具有高安全性、高能量密度、长循环寿命和回收方便等优点，被认为是下一代革命性的电池技术，已成为电池研究领域的前沿和热点。在诸多固态电池材料体系中，NASCION型固态电解质具有锂离子电导率高、化学稳定性高、电化学窗口宽及成本相对较低等优点，具有推动高容量固态电池实用化的巨大潜力。然而，NASCION型固态电解质对金属锂负极的化学稳定性差和界面阻抗高严重阻碍其在固态全电池中的实际应用。
目前最高效率记录的单结钙钛矿太阳能电池使用混合离子钙钛矿，且展示了比单阳离子和单卤素离子钙钛矿更好的稳定性。混合阳离子可以贡献于热、光照、湿度和机械稳定性，而混合卤素离子有助于生成更高纯度的3C黑相、可重复性的制备和提高热稳定性。可是，混合离子钙钛矿的晶界和薄膜表面仍然存在复杂的点缺陷和悬挂键，这些缺陷导致了非理想的性能和不满意的稳定性。
西安交通大学科研人员在柔性电池研究领域取得重要进展（图）
柔性电池 柔性纤维膜
2019/10/28
随着人们对于便携式可穿戴电子设备（如折叠手机、可穿戴检测器、智能手环等）日益增长的需求，研发兼具高能量密度和柔性的能源存储设备备受关注。锂硫电池（2600 Wh kg−1）具有远高于目前商业化锂离子电池（<350 Wh kg−1）的理论能量密度，被认为是“后锂电池时代”最具前景的储能器件之一。但是，锂硫电池仍然存在诸多问题，如可溶性多硫化物在正负极间的穿梭、活性物质硫低的负...
西安交通大学材料学院柳永宁教授课题组谭强博士提出了一种以多孔含氮碳球为载体（NMCS），CeO2纳米点为负载锚点，实现纳米级CeO2-Pd活性位高分散负载的催化剂制备策略。经过载量优化后的Pd20%-CeO2（20%）/NMCS催化剂在碱性条件下表现出超高的催化活性和稳定性：在CV测试中该催化剂的甲醇氧化峰值电流密度较商用PtRu/C催化剂提高5倍，并且表现出与PtRu/C催化剂相当的抗毒化性能。...
