研究方向
一、宽温稀土储氢合金。主要发明了新型高熵化ABx(x=4~5)型非化学计量比宽温(-45~60℃)性能良好的储氢合金,并掌握了该类合金产业化生产技术。
二、宽温镍氢电池。研制了宽温(-45℃~60℃)应用的镍氢电池,建成了宽温镍氢电池产业化中试生产线,并在高技术装备、轨道列车、电动车、储能等方面获得应用,有效解决了寒冷地区动力电池应用的技术难题。
三、稀土液流电池应用研究。研究了Ce-Zn、Ce-Pb、Ce-Sn、Ce-Cu等稀土液流电池体系。在电解液组成、电极材料优化、电化学过程和电解槽设计等方面取得新进展。该类稀土液流电池具有电解液稳定性好、电流转化效率高、能量密度高以及成本低廉等特点,在储能电源系统应用方面具有广阔的前景。
四、稀土改性正极材料及应用。致力于锂离子电池富锂锰基正极材料、高镍/高压三元材料的可控制备,稀土改性、晶体结构演化与电化学性能的构效关系研究,全电池研制及电池失效分析等方面,取得有应用意义新成果。
五、锂硫电池基础及应用研究。研究了锂硫电池材料组成及工艺,包括高振实密度硫正极的制备、粘结剂筛选、隔膜修饰、镀锂(嵌锂)负极设计以及电解液解析优化等。此外,研究了新型硫化聚丙烯腈正极的分子结构,提出了全新的自由基反应机理,为锂硫电池的开发及实际应用奠定了基础。
六、电解液及电极界面研究。重点研究电解液中Li+溶剂化结构对电极稳定性的影响,提出重新认识电解液中添加剂的作用,以及预测电极稳定性的界面模型。结合光谱分析、理论模拟等方法,深入研究电解液中Li+溶剂化结构与电极稳定性的构效关系,为开展SiOx、Sn、Sb、Sn-Sb等负极材料的界面行为及稳定性研究奠定了理论基础。