本報訊 (記者於忠寧)隨著電動汽車與儲能電站的發展,鋰金屬電池雖有望突破500Wh/kg的能量密度極限,卻面臨嚴峻的安全挑戰。高鎳正極在200℃時即分解釋放氧氣,金屬鋰負極與電解液反應生成氫氣、甲烷等可燃氣體,正負極氣體在密閉空間相遇易觸發劇烈反應,導致電池熱失控甚至爆炸。因此,開發兼顧高能量與高安全的電池技術成為行業的迫切需求。 近日,中國科學院化學研究所研究員白春禮、郭玉國與副研究員張瑩,基於前期電池熱安全機制和聚合物電解質設計的研究成果,提出「阻燃界面用於智能氣體管理」設計策略。該團隊在正極內部構建阻燃界面(FRI),通過溫度響應機制實現雙重防護:當電芯溫度升至100℃時,FRIs釋放含磷自由基並遷移至負極表面,猝滅電解液熱解產生的H·、CH·等活性基團,使可燃氣體生成量下降63%,同時抑制正極49%的氧氣釋放,從源頭切斷爆炸反應鏈。 進一步,在熱濫用測試中,研究實現0.6Ah鋰金屬軟包電芯零爆炸。在0.6Ah鋰金屬軟包電芯的熱安全測試中,該策略展現出優異的防護效果:熱失控峰值溫度從1038℃降至220℃,實現電芯零熱失控。氣相色譜-質譜分析證實,電芯內部整體產氣量減少63%,其中可燃氣體佔比由62%降至19%,緩解了電池內部壓力積聚,並降低了電池爆炸風險。 上述研究為開發高比能、高安全的電池技術提供了新思路。
山西大學塢城校區西門。山西大學供圖 從明代的晉陽書院、清代的令德堂書院, 到1902年的山西大學堂; 從1918年的國立山西大學, 到1959年的山西大學。 百廿時光如水, 當下, 山西大學已經成為一所現代化綜合高校。 山西大學塢城校區。山西大學供圖 山西大學東山校區。山西大學供圖 山西大學大同校區。山西大學供圖 這裡是三晉文化浸潤下的高等學府, 是中國辦學歷史最悠久的高等學府之一, 是國家「雙一流」建設高校, 在這裡, 「中西會通、求真至善、登崇俊良、自強報國」 是校訓, 也是銘刻在師生心中的十六字真言。 2025年山西大學田徑運動會上的校訓。黃學文 攝 中西會通 山西大學自創立伊始就是中外合作的成果, 1902年,經李鴻章許可, 英國人李提摩太與山西巡撫岑春煊 用50萬庚子賠款 創立了中國近代第三座新型國立大學 ——山西大學堂。 李提摩太雕塑與山西大學堂牌匾。黃學文 攝 進入新中國後, 山西大學依舊不斷推進中外文化交流。 始建於1993年的國際教育交流學院, 是山西大學教育國際化的對外窗口。 學校與亞美尼亞「布留索夫」葉里溫國立語言大學 組建的葉里溫國立語言大學孔子學院; 與美國費佛爾大學 聯合組建的費佛爾大學孔子學院, 是三晉文化走出中國, 中華文化走向世界的重要平臺。 學生合影 求真至善 山西大學學子始終堅持以自身素質反哺社會發展。 飄揚的紅旗下, 山西大學研究生支教團已「出徵」了23次。 炙熱的暑氣中, 「三下鄉」實踐活動也已從省內走向了省外。 支教團成員與學生們的合影。山西大學供圖 支教團成員鏡頭下的孩子們。山西大學供圖 此外, 還有八大公益志願社團: 自行車協會 流浪貓關愛協會 軍事協會 教育知行社 …… 從動物保護到校園安全, 這些社團立足師生切實需求, 將「不啻微茫,造炬成陽」的理念 落到了校園生活的實處。 義賣活動。山西大學供圖 登崇俊良 在丁香花盛開的香氣裡, 山西大學為祖國培養出無數的優秀人才。 「忠於黨、忠於人民」的李雪峰; 於隱蔽戰線奮鬥的閻又文; 「全國勞動模範」 ——梁桐棟 …… 「得天下英才而育之」, 是山西大學不斷追求的目標, 三晉文化滋養出的優秀三晉人才, 正不斷奔赴各行各業, 在新時代祖國建設中發光發熱。 學生合影。山西大學供圖 拾光成炬,逐夢而行。張怡博 攝 自強報國 回顧百年辦學歷史, 山西大學始終堅持「應國家之需要」, 將人才培養目標與國家發展實際相結合。 量子科技、壓縮雷射、空間引力波探測、通用三維形貌重建 …… 科研「喜報」不斷傳來, 物理學、哲學學科入選國家「雙一流」建設學科名單, 學科建設不斷加強, 這些都源自於報國的決心。 2025年山西大學物理電子工程學院取得多項重要成果 同學們在光量子技術與器件全國重點實驗室。山西大學供圖 2025前沿光學學術交流會。山西大學供圖 物理電子工程學院旁「春風化雨 細推物理」石碑。黃學文 攝 山西大學哲學學院大門。黃學文 攝 塢城、東山、大同校區, 為學子們提供了學習的沃土; 丁香、華山松、玉蘭, 見證著每一次知識的綻放。 塢城校區圖書館。山西大學供圖 大同校區教學樓。山西大學供圖 令德湖畔, 悠揚的琴聲總是在每一個清晨響起; 令德湖景。李瑤 攝 老校門下, 嚮往的目光總是來自於新一代學子眼中。 國立山西大學老校門。黃學文 攝 「中西會通、求真至善、登崇俊良、自強報國」 十六字校訓, 見證了新時代的三晉故事, 伴隨了一代代學子登高的嚮往, 鑄成了山西大學的脊梁。 記者:張國強 李瑤 編輯:代碩 審校:魏園 責編:宋方燦 (微信公眾號)
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