在能源存储技术快速发展的今天，锂离子电池和钠离子电池因其卓越的性能被广泛应用于便携式电子设备、电动汽车和大规模储能系统中。但传统电池材料在电池能存多少电、充电有多快、反复充电能使用多久等方面都遇到了难题。针对这些挑战，我国科学家联合国内外多家科研机构通过理论计算，筛选出一类新型高性能电池材料。
据悉，天津大学国家储能技术产教融合创新平台吉科猛团队联合上海交通大学、浙江大学、巴西圣保罗大学、广东以色列理工学院、美国加州大学尔湾分校、深圳技术大学等国内外科研单位，通过理论计算方法，预言了一类新型二维拓扑二硫化物单层材料（HfTiTe4、ZrTiTe4和HfZrTe4）。这类材料在快充性能、循环稳定性、耐热稳定性等方面展现出潜力。
相关研究成果近日在线发表于国际学术期刊《先进科学》，为高性能电池技术发展提供了重要的科学理论支撑。
研究团队通过计算模拟发现，这些材料作为负极活性材料，其丰富的锂、钠离子存储位点和超快的离子传输能力，可显著提升电池负极的快充性能；作为硫正极材料载体，有望大幅延长正极循环寿命并优化其快充表现。此外，该新型二维材料用于电池负极时的电化学性能指标突出，离子在该材料中移动时遇到的阻力也较小。
目前常用的锂硫电池和钠硫电池还普遍存在“多硫化物会‘乱跑’”的问题，影响电池稳定性和充电效率。研究团队通过计算发现，这类新型二维材料表面有特殊的化学特性和吸附能力，能牢牢“抓住”多硫化物，阻止它们“乱跑”，从而提升电池反复使用的稳定性和充电效率。
此外，该材料在从室温到约227℃温度区间时，其耐热性和动力学性能依旧表现良好，为电池在高温工况场景的应用，如新能源汽车夏季户外长时间行驶、工业储能系统高温环境运行、便携式电子设备高功率放电等，提供了关键技术理论支撑。
中华人民共和国国家发展和改革委员会 中华人民共和国工业和信息化部 中华人民共和国应急管理部 中华人民共和国生态环境部 中华人民共和国科学技术部 中华人民共和国财政部 中华人民共和国商务部 中国石油和化学工业联合会
江苏省发展和改革委员会 江苏省工业和信息化厅 江苏省财政厅 江苏省生态环境厅 江苏省科学技术厅 江苏省商务厅 江苏省应急管理厅 江苏省市场监督管理局 江苏省统计局
北京市化学工业协会 天津市石油和化工协会 辽宁省石油和化学工业协会 内蒙古石油和化学工业协会 重庆市石油与天然气学会 河北省石油和化学工业协会 山西省化学工业协会 吉林省能源协会 黑龙江省石化行业协会 浙江省石油和化学工业行业协会 安徽省石油和化学工业协会 福建省石油和化学工业协会 江西省石油和化学工业协会 河南省石油和化学工业协会 湖北省石化行业协会 湖南省石油化学工业协会 广东省石油和化学工业协会 海南省石油和化学工业行业协会 四川省化工行业协会 贵州省化学工业协会 云南省化工行业协会 陕西省经济联合会 甘肃省石化工业协会 青海省化工协会
电话：协会：025-8799064 学会：025-86799482
会员服务部：025-86918841
信息部：025-86910067
传真：025-83755381
邮箱：jshghyxh@163.com
邮编：210019
地址：南京市梦都大街50号东楼(省科技工作者活动中心)5楼
增值电信业务经营许可证：苏B2-20110130
备案号：苏ICP备13033418号-1
