科研進展
青海鹽湖所在電化學(xué)結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)制備高性能鎂基材料方面取得進展
近日，中國科學(xué)院青海鹽湖研究所溶液化學(xué)課題組李武、張波研究員團隊在基于電化學(xué)學(xué)科方向的新型鎂基材料制備與應(yīng)用方面取得新進展。其科研成果“電沉積高強度3D網(wǎng)狀氫氧化鎂薄膜的結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)機制及超疏水應(yīng)用”，基于電化學(xué)結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)理念進行了深度挖掘研究，使氫氧化鎂制備過程擺脫了傳統(tǒng)反應(yīng)體系的束縛，在氫氧化鎂薄膜和超細納米顆粒制備方面突破了瓶頸，并拓展了氫氧化鎂在仿生材料和高性能鋰離子電池等領(lǐng)域的應(yīng)用。
所謂“電化學(xué)結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)”理念，由溶液化學(xué)課題組研究團隊提出，是指通過電場作用在電極界面上實現(xiàn)分子尺度結(jié)構(gòu)的可控構(gòu)建，對目標產(chǎn)物的電合成過程產(chǎn)生主導(dǎo)性誘導(dǎo)作用。在薄膜材料制備方面，利用結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)電沉積法可根據(jù)實驗者對誘導(dǎo)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的設(shè)計，控制氫氧化鎂晶體生長，最終獲得蜂巢狀、毛衣狀等多種尚未見報道的3D網(wǎng)狀氫氧化鎂薄膜。該薄膜具有優(yōu)良的力學(xué)性能和結(jié)合力，經(jīng)表面改性后，可使薄膜表面呈現(xiàn)與自然界中荷葉類似的超疏水特性，在金屬防腐領(lǐng)域展現(xiàn)出良好潛力，對金屬基底的腐蝕防護效果可達99.9991%。
在納米顆粒制備方面，基于電化學(xué)結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)理念，研究人員在電極表面自組裝構(gòu)建柔性受限空間，利用空間限制、鎂源阻斷和原位改性等組合手段，成功獲得中位徑小至15納米的超細納米氫氧化鎂顆粒。這項技術(shù)解決了傳統(tǒng)反應(yīng)體系中納米氫氧化鎂制備存在的粒徑難以控制到100納米以下、易團聚、過濾困難和堆密度低等難題。通過粒徑的突破，納米氫氧化鎂呈現(xiàn)出全新理化性質(zhì)，可用于新型鎂基鋰離子電池的制造。通過鎂基界面上“烷基鏈搖曳”設(shè)計，可顯著提升電池的寬溫域性能。
本項成果相關(guān)研究結(jié)論獲得業(yè)界認可，在青海省科技廳組織的成果評價會議中，專家委員會對該項成果進行了高度評價。
電化學(xué)結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)制備氫氧化鎂薄膜、納米顆粒及仿生表面、高性能鋰電池應(yīng)用
審核：葛飛
