高性能电池设计引领行业新风向 创新研发引领未来

中国科学技术大学陈维课题组在电池研究领域的突破性进展

近日，中国科学技术大学（简称中国科大）化学与材料科学学院教授陈维课题组在电池研究领域取得了一系列重大成果，成果接连发表在国际期刊上，引起了业界广泛关注。

一、氢气电极作为正极的电池化学新体系的研究

该课题组在国际期刊《德国应用化学》（Angew.Chem.Int.Ed）上发表了最新研究成果，首次报道了氢气电极作为正极的电池化学新体系。
研究团队指出，氢气作为最具前景且经济高效的可再生资源之一，在合适的条件下，可以成为一种极具吸引力的电池电极材料。
实际上，自20世纪60年代以来，可充电的镍-氢气电池化学因其高稳定性、可靠性和耐久性，已被NASA成功应用于航空航天领域超过30年。

陈维等人创制了不同类型的氢气电池体系，包括先进的镍-氢气电池、卤素-氢气电池、质子-氢气电池以及碳-氢气电池等，这些体系在大规模储能中展现出巨大潜力。
而在这项最新研究中，研究团队发现氢气的优异氧化还原特性不仅使其可作为负极，还可作为正极，与低电位负极配对。
基于氢气正极的电池在与碱金属负极结合时，可展现出更高的能量密度和工作电压。
其中，锂金属负极在高电压和高能量密度的氢气电池应用中具有巨大潜力。

课题组最新成果报道了一种可充电锂金属-氢气（Li-H）电池。
研究显示，氢气正极的优异特性使该电池展现出极具吸引力的电化学性能，包括理论比能量高达2825Whkg-1、3V的放电电压、99.7%的循环能量效率等。
课题组还进一步构建了一种无负极Li-H电池，在首次充电时从低成本的锂盐中沉积锂金属生成负极，提升了电池的实际能量密度和经济适用性。

二、电化学原理在废旧电池回收和污染物治理中的应用

除了上述关于氢气电池的研究外，陈维课题组还提出了一种基于电化学原理的绿色可持续废弃物回收管理策略。
这一策略能够同时实现废旧锂离子电池正极材料中的锂资源回收和工业尾气中的氮氧化物污染物的捕获和转化。
课题组巧妙设计了一种无能量消耗的回收方法，利用尾气中二氧化氮的电化学还原电位与废旧电池正极材料的电化学氧化电位差，不仅成功回收了锂资源，还将二氧化氮转化为高价值的硝酸锂盐。
与此同时，这一过程还能实现大量的能量输出。
这为锂回收与污染物治理提供了一种高效、环保且具有经济价值的全新解决方案。

陈维教授是中国科学技术大学应用化学系特任教授、博士生导师，合肥微尺度物质科学国家研究中心教授。
其于XXXX至XXXX年期间在斯坦福大学从事博士后研究工作，师从美国国家科学院院士崔屹教授。
陈维教授专注于大规模储能电池、电催化等领域的研究，而此次的突破性成果显示其在电池研究领域具备深厚的学术功底和卓越的研究能力。

陈维课题组在电池研究领域取得了重大突破，不仅为基于氢气正极设计高性能电池提供了一种新途径，还提出了一种绿色可持续的废旧电池回收和污染物治理策略。
这些成果对于推动电池技术的进步和可持续发展具有重要意义。
我们期待这一领域在未来能够取得更多的突破性进展。

---

---

相关标签： 废旧锂电池回收、 中国科学技术大学、 陈维课题组、 高性能电池、

上一篇：揭秘成功的核心以运动员为中心的理念一

下一篇：多个地区面临电力中断风险