飞纳电镜助力南开大学水系电池材料研究

3 月 19 日晚，中央广播电视总台《新闻联播》头条播报“【新时代新征程新伟业——团结奋斗 强国复兴】为高水平科技自立自强贡献青春力量”。

该报道首先聚焦于南开大学化学学院博士生毕嵩山及团队成员。在过去四年的时间里，他们一直专注于水系电池材料基础研究，取得了一系列原创性成果。

 

过去四年的时间里，毕嵩山和团队成员们一直从事新能源电池研发，致力于将水系电池应用于大规模储能领域，实现低成本、高安全储存风能等可持续能源，助力实现碳中和。

 

由于电池材料的组成成分和微观形貌是影响其性能的重要因素，因此电子显微技术作为材料表征的重要技术手段之一，已经成为电池材料研发中的一部分。作为该团队重要的科研仪器工具之一，飞纳电镜非常荣幸能够参与并见证这一系列研究成果，为该团队提供有力的表征工具，未来也将持续为更多的科研人员贡献力量。
 

目前，该团队勇攀科研高峰，持续创新，一系列研究成果发表于 Angew 及 Nat. Commun.等国际学术期刊上。

部分研究成果展示

1. 一种制备梯度混合结构的通用喷印策略

期刊：Carbon Energy 
飞纳型号：Phenom XL

文中开发了一种将原位浓度调节和喷涂相结合的策略来制备连续梯度复合膜（GCF）的方法，并使用飞纳电镜对其样品进行表征测试，以探索一种制备梯度混合体系结构的通用喷雾打印策略。

文中使用飞纳电镜对制备的纳米结构材料的形貌和微观结构进行了表征。

2. 水系电池中高度可逆铜金属阳极的晶格匹配策略

期刊： Angewandte Chemie International Edition
飞纳型号：Phenom XL

文中介绍了一种用于制备高度可逆铜金属阳极的晶格匹配策略。铜是一种常见的电极材料，但在水基电池中使用铜金属作为阳极时，铜阳极往往受到沉积/剥离可逆性差和充放电过程中不均匀沉积等问题的影响，限制了电池的循环寿命和能量密度。为了克服这个问题，研究人员使用一种晶格匹配的方法，将铜金属与其它金属进行合金化，以改善其电化学性能，该工作为设计高性能铜金属阳极提供了一种途径。
 

文中使用飞纳电镜对 Ti 基底上的 Cu 的生长形态，以及电沉积铜在碳毡上的形貌等进行了微观表征。

其中值得一提的是以《A rechargeable aqueous manganese-ion battery based on intercalation chemistry》为题在《Nature Communications》上发表的有关水系锰离子电池研究的文章。

这篇文章主要围绕国际上报道的水系锰离子电池，实现了从 0 到 1 的开创性工作，并被很多实验室参考和引用。

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