應(yīng)中國(guó)石油大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院、重質(zhì)油國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室邀請(qǐng)，清華大學(xué)張強(qiáng)教授來校作題為“鋰硫電池中硫正極和金屬鋰負(fù)極高效利用原理”的學(xué)術(shù)報(bào)告。

　　以硫?yàn)檎龢O，金屬鋰為負(fù)極的鋰硫電池系統(tǒng)是極富潛力的下一代高能電池系統(tǒng)，其理論能量密度可達(dá)2600Wh kg-1，是典型鋰離子電池理論能量密度的3～5倍。硫鋰之間的多電子化學(xué)反應(yīng)過程復(fù)雜，金屬鋰負(fù)極容易形成枝晶帶來安全隱患，從而使鋰硫電池實(shí)用化困難重重。本報(bào)告主要介紹清華大學(xué)化工系在鋰硫電池中硫正極和金屬鋰負(fù)極高效利用原理的探索。針對(duì)硫分散、固載和轉(zhuǎn)化困難的瓶頸，提出具有自分散特性的石墨烯-碳納米管雜化物、柱撐石墨烯等納米碳材料擔(dān)載活性材料，通過鋰鍵固載硫，引入電催化促進(jìn)過渡產(chǎn)物高效轉(zhuǎn)化，進(jìn)而獲得高面容量(>15 mAh cm-2)的高效正極。針對(duì)金屬鋰枝晶的問題，研究金屬鋰動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)行為，提出納米結(jié)構(gòu)金屬鋰負(fù)極及空間電荷抑制鋰枝晶的生長(zhǎng)。通過調(diào)整碳硫復(fù)合基底的作用，調(diào)控離子的擴(kuò)散及電極-電解液界面過程，穩(wěn)定金屬鋰、硫與電解液的界面，顯著提升材料的利用效率。目前所得鋰硫電池器件能量密度可達(dá)400 Wh kg-1，高于普通商用鋰離子電池的能量密度。

　　報(bào)告結(jié)束后，張強(qiáng)教授和師生就新型碳材料在能源化工中的應(yīng)用、優(yōu)秀在職研究生的培養(yǎng)等具體問題進(jìn)行交流。

　　張強(qiáng)，清華大學(xué)副教授，博士生導(dǎo)師，獲萬人計(jì)劃青年拔尖人才、英國(guó)皇家學(xué)會(huì)Newton Advanced Fellowship、國(guó)家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年基金、The 2012-2015 Excellence in Review Awards for CARBON、2015 most prolific reviewers for Adv. Mater.等獎(jiǎng)勵(lì)。從事能源材料，尤其是金屬鋰、鋰硫電池、電催化及三維石墨烯的研究。主持國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題、自然科學(xué)基金、教育部博士點(diǎn)基金等項(xiàng)目。擔(dān)任Nature Energy、Sci. Adv.、JACS、Adv. Mater.、Angew. Chem. Int. Ed.等期刊特約審稿人或仲裁人。以第一作者/通訊作者在Adv. Mater., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Nature Commun., Sci. Adv.等發(fā)表SCI收錄論文100余篇;所發(fā)論文引用8900余次，h因子為52，30篇為ESI高被引學(xué)術(shù)論文。