湘潭大学团队突破铝离子电池规模化应用核心障碍

湖南日报·新湖南客户端 2026-03-17 10:07:17

湖南日报·新湖南客户端3月17日讯（通讯员魏同业）近日，湘潭大学湖南先进传感与信息技术创新研究院魏晓林教授、魏同业副教授、许望平副教授团队在能源领域国际顶级期刊《先进能源材料》发表了题为《路易斯酸氯化物电解质添加剂与碘化氧铋阴极协同实现高倍率水系铝离子电池》的研究论文。

该研究突破了水系铝离子电池离子扩散动力学慢、循环稳定性差等核心技术瓶颈，为大规模储能系统用低成本、高倍率水系铝离子电池的开发与应用提供了全新技术路径与关键实验支撑，也为该领域后续基础研究及应用指明了方向。论文第一作者为研究院硕士研究生余昌玺，博士研究生陈志康为共同第一作者，魏晓林教授、魏同业副教授、许望平副教授为共同通讯作者，湘潭大学湖南先进传感与信息技术创新研究院为论文第一完成单位。

相对于目前产业界广泛应用的锂离子电池材料，铝是地壳中含量最丰富的金属元素，产业链供应链风险更小，价格更低，且具有高能量密度，是学界研究中可替代的大规模储能材料的理想选择。但三价铝离子强电荷相互作用导致铝离子电池循环稳定性差、充放电效率低等问题，成为制约水系铝离子电池实用化与规模化应用的核心障碍。

针对以上问题团队选择从正极材料和电解液两方面着手解决，通过引入Cl⁻精准调控电解液溶剂化结构，构建Lewis酸界面环境，深入解析了离子传输与界面反应机制，系统探究了绣球花状BiOI正极与锌负极在改性电解液中的电化学行为，阐明了氯离子掺杂对电极界面结构与电池性能的优化机理。

湖南先进传感与信息技术创新研究院科研团队聚焦新一代信息技术与新能源材料领域，在碳基集成电路、新型传感器、高性能储能器件等方向取得多项重要成果，并已建成全球首条碳基传感芯片示范线，加速核心技术产业化。此次在水系铝离子电池领域的突破性成果，进一步完善了研究院新能源与传感交叉技术研究体系，为大规模储能系统用低成本水系电池的临床转化与产业化发展奠定了坚实的学术和技术基础。

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来源：湖南日报·新湖南客户端

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