教授簡介鮑哲南，斯坦福大學(xué)化學(xué)工程系教授，化學(xué)工程系主任，美國工程院院士，AAAS、ACS、MRS、SPIE、ACS POLY和ACS PMSE會士。1987年考入南京大學(xué)化學(xué)系；1995年獲得芝加哥大學(xué)化學(xué)系博士學(xué)位后進(jìn)入貝爾實(shí)驗(yàn)室工作；2004年加入斯坦福大學(xué)化學(xué)系任教；2010年作為創(chuàng)始人之一創(chuàng)辦C3 NANO公司，任董事會成員，主要開發(fā)能夠商業(yè)化使用的柔性透明電極。曾獲獎項(xiàng)包括：ACS中央科學(xué)顛覆者和創(chuàng)新者獎（2020）、ACS Gibbs獎?wù)拢?020）、奧地利聯(lián)邦科學(xué)部長Wilhelm Exner獎?wù)拢?018）、歐萊雅—聯(lián)合國教科文組織女科學(xué)家獎（2017）、ACS應(yīng)用聚合物科學(xué)獎（2017）、ACS創(chuàng)新聚合物化學(xué)獎（2013）、ACS Cope學(xué)者獎（2011）、影響世界華人大獎（2011）、英國皇家化學(xué)會貝爾比獎（2009）、IUPAC應(yīng)用聚合物科學(xué)創(chuàng)新獎（2008）、斯隆研究獎（2006）等。其目前的主要研究方向?yàn)橛糜陔娮釉O(shè)備的有機(jī)和碳納米材料，致力于利用化學(xué)、物理和材料科學(xué)的基本原理，開發(fā)柔性、可伸縮電子和能源設(shè)備。在Science、Nature等國際著名期刊上已發(fā)表論文超過600篇，被引次數(shù)11萬+，H指數(shù)為169。擔(dān)任Chemical Science、Polymer Reviews、Synthetic Metals副主編，Advanced Materials、Advanced Energy Materials、ACS Nano、Accounts of Chemical Reviews、Advanced Functional Materials、Chemistry of Materials、Chemical Communications、Journal of American Chemical Society、Nature Asian Materials、Materials Horizon和Materials Today編委會成員。課題組主頁：https://baogroup.stanford.edu/教授簡介崔屹，斯坦福大學(xué)材料科學(xué)與工程系教授，《Nano Letters》副主編，MRS、ACS、APS、ECS、NYAS、AAAS和IEEE會士，美國灣區(qū)太陽能光伏聯(lián)盟和美國電池500聯(lián)盟的主任。1998年就讀于中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)，1998-2002年就讀于美國哈佛大學(xué)，2003-2005年間在加州大學(xué)伯克利分校從事博士后研究工作并于2005年任職于斯坦福大學(xué)材料科學(xué)與工程系助理教授，2010年獲得了終身教授職位。先后在Science、Nature、Nature Nanotechnology、Nature Materials、Nature Chemistry、Nature Energy、Joule、JACS等世界頂級期刊發(fā)表高水平論文600余篇，H指數(shù)為209。2014年被湯姆斯路透評為材料科學(xué)領(lǐng)域排名第一的“當(dāng)今最熱研究人員”。所獲獎項(xiàng)包括: ECS Battery Technology 獎（2019）、International Automotive Lithium Battery Association’s Research 獎（2019）、Dan Maydan in Nanoscience 獎(2019)、Nano Today獎(2019)、Blavatnik國家獎(2017)、MRS Kavli Distinguished Lectureship in Nanoscience 獎(2015)、the Sloan Research Fellowship獎(2010)、KAUST Research 獎(2008)、ONR Young Research 獎 (2008)、Technology Review World Top Young Innovator 獎(2004)。目前，已創(chuàng)立三家公司來實(shí)現(xiàn)團(tuán)隊(duì)技術(shù)商業(yè)化:Amprius Inc.、4C Air Inc.和Enovate Technology Inc.。課題組主頁：http://web.stanford.edu/group/cui_group/index.htm下面小編就來盤點(diǎn)一下2020年兩位大佬聯(lián)手所做的科研工作，以供大家學(xué)習(xí)和參考！1
J. Am. Chem. Soc.：一類具有高電化學(xué)穩(wěn)定性和高離子導(dǎo)電率的新型氟代醚電解液
提高電池能量密度是便攜式電子產(chǎn)品和交通工具等應(yīng)用領(lǐng)域的迫切需求。然而，許多新一代電池受到電解液選擇的限制，因?yàn)榇蠖鄶?shù)電解液雖然具有高離子電導(dǎo)率但電化學(xué)穩(wěn)定性較差。例如，醚類電解液具有較高的離子導(dǎo)電性，但在4 V以上氧化不穩(wěn)定，從而阻止了使用具有更高能量密度的高壓正極。相比之下，氫氟醚（HFEs）具有很高的氧化穩(wěn)定性，但不溶解鋰鹽。在這項(xiàng)工作中，斯坦福大學(xué)鮑哲南教授、崔屹教授合成了一類新型氟代醚電解液，它將HFEs的氧化穩(wěn)定性與醚在單一化合物中的離子導(dǎo)電性結(jié)合起來。研究發(fā)現(xiàn)，在30℃時(shí)，其電導(dǎo)率高達(dá)2.7×10-4 S/cm，氧化穩(wěn)定性高達(dá)5.6 V。與典型的醚相比，這些化合物還顯示出更高的鋰遷移數(shù)。此外，作者利用核磁共振（NMR）和分子動力學(xué)（MD）分別研究了它們的離子傳輸行為和離子溶劑化環(huán)境。最后，證明了這種新型電解液可以與富鎳層狀正極（NCM811）配合使用，可在C/5的電流密度下獲得100次以上的循環(huán)。設(shè)計(jì)具有高離子導(dǎo)電性和高電化學(xué)穩(wěn)定性的新分子是下一代電池合理設(shè)計(jì)的新途徑。A New Class of Ionically Conducting Fluorinated Ether Electrolytes with High Electrochemical Stability. J. Am. Chem. Soc. 2020. DOI: 10.1021/jacs.9b110562
電解液工程是發(fā)展鋰金屬電池的關(guān)鍵。雖然最近的工作改善了鋰金屬的可循環(huán)性，但仍然缺乏一種合理的電解液設(shè)計(jì)方法。在此，斯坦福大學(xué)鮑哲南教授、崔屹教授提出了一種電解液的設(shè)計(jì)策略，使無負(fù)極鋰金屬電池在標(biāo)準(zhǔn)濃度下的單溶劑單鹽電解液中運(yùn)行。合理摻入-CF2-單元得到的氟代1,4-二甲氧基丁烷作為電解液溶劑。與1 M LiFSI配合，該電解液在溶劑化鞘層中具有獨(dú)特的Li–F結(jié)合和高陰離子/溶劑比，與鋰金屬負(fù)極（庫侖效率?~?99.52%，并可在5圈內(nèi)快速活化）和高壓正極（約6 V穩(wěn)定性）具有極好的相容性。因此，50 μm厚的Li||NMC電池在循環(huán)420次后仍保持90%的容量，平均庫侖效率為99.98%。工業(yè)無負(fù)極軟包電池在循環(huán)100次后可達(dá)到約325?Wh?kg?1的單電池能量密度和80%的容量保持率。這種電解液設(shè)計(jì)理念為高能量、長循環(huán)壽命鋰金屬電池提供了一條有前途的道路。Molecular design for electrolyte solvents enabling energy-dense and long-cycling lithium metal batteries. Nature Energy 2020. DOI: 10.1038/s41560-020-0634-54
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