中國粉體網(wǎng)訊 新型電池物理與技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2012年6月批準(zhǔn)建立，并于2014年6月通過驗(yàn)收并正式開放運(yùn)行，實(shí)驗(yàn)室瞄準(zhǔn)國際前沿和國家戰(zhàn)略需求，充分發(fā)揮物理、化學(xué)、材料科學(xué)多學(xué)科交叉的重要作用，針對當(dāng)前二次電池、燃料電池以及太陽能電池科學(xué)中的重大基礎(chǔ)和技術(shù)問題開展研究，積極為解決我國社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展面臨的新能源開發(fā)與利用問題提供理論和技術(shù)支撐。
實(shí)驗(yàn)室研究方向
一是新型能源材料的物理基礎(chǔ)
以鋰離子電池、電化學(xué)超級電容器以及其它新體系二次電池為研究對象，開發(fā)新型電池材料的制備技術(shù)，研究材料的物理/化學(xué)作用機(jī)制。同時，開展電池單體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與電池模塊的系統(tǒng)集成研究。采用物理學(xué)基礎(chǔ)理論，結(jié)合現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)分析手段，研究電池材料的電子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)與電化學(xué)性能之間的關(guān)系，指導(dǎo)新型電池材料的功能化設(shè)計(jì)。
二是高性能二次電池關(guān)鍵材料與系統(tǒng)
針對新能源汽車發(fā)展對高功率、高比能量動力電源的重大需求，以自主研發(fā)具有特色的儲能電池用關(guān)鍵材料為基礎(chǔ)，與企業(yè)合作，建成集關(guān)鍵材料研究開發(fā)、電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、評價及集成技術(shù)研究開發(fā)為一體的開發(fā)研究體系，開展工程化研究和應(yīng)用示范建設(shè)。
三是燃料電池新材料與新體系
通過研究SOFC材料的結(jié)構(gòu)和缺陷結(jié)構(gòu)，深化對其物理現(xiàn)象和本質(zhì)的認(rèn)識和理解，揭示材料的結(jié)構(gòu)和缺陷結(jié)構(gòu)對輸運(yùn)性質(zhì)和電化學(xué)性能的影響，提高SOFC的應(yīng)用性能。
四是光電功能材料與器件
研究材料光電性能和電子結(jié)構(gòu)及太陽電池的結(jié)構(gòu)對太陽電池光電轉(zhuǎn)換效率的影響規(guī)律和機(jī)制，探索高效、環(huán)保和低成本太陽電池的制備方法和技術(shù)。研究寬禁帶半導(dǎo)體及其在紫外LED和探測器應(yīng)用中的關(guān)鍵物理問題和制備技術(shù)。
圍繞這四個研究方向，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)了優(yōu)秀的研究團(tuán)隊(duì)，現(xiàn)有固定人員42人，其中研究人員40人，另有流動研究人員5人。研究隊(duì)伍中優(yōu)秀人才及團(tuán)隊(duì)包括：教育部長江學(xué)者創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)1個、專家1人，中組部“萬人計(jì)劃”領(lǐng)軍人才1人，教育部長江學(xué)者特聘教授1人，中科院“百人計(jì)劃”1人，教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才4人，吉林省“長白山”學(xué)者6人等。
最新科研成果（2019年）
杜菲教授科研團(tuán)隊(duì)研究成果在《自然•通訊》上發(fā)表
杜菲教授課題組與美國俄勒岡州立大學(xué)、加州大學(xué)河濱分校、阿貢國家實(shí)驗(yàn)室等研究團(tuán)隊(duì)合作，在新型二次電池載流子拓?fù)淝度朊摮鲂袨榈妊芯糠较蛉〉弥匾M(jìn)展。相關(guān)研究成果以“Reversible intercalation of methyl viologen as a dicationic charge carrier in aqueous batteries”為題，于2019年7月19日在線發(fā)表于Nature Communications。第一作者為我院2016級凝聚態(tài)物理專業(yè)博士研究生、吉林大學(xué)十佳研究生魏芷宣博士。
近年來，以非金屬離子為載流子的水系二次電池體系以其在價格成本和電池安全性上的優(yōu)勢，被視為規(guī)模儲能領(lǐng)域中的理想選擇。區(qū)別于金屬離子與宿主電極材料間的離子鍵作用，非金屬載流子與電極之間的相互作用規(guī)律和拓?fù)淝度朊摮鰴C(jī)制更是吸引了學(xué)術(shù)界廣泛關(guān)注。該研究團(tuán)隊(duì)以芳香族甲基紫精離子（Methyl Viologen）和有機(jī)物分子3,4,9,10-苝四甲酸二酐（PTCDA）分別作為載流子和電極材料，構(gòu)建了水系全有機(jī)物電池體系，并深入探究了非金屬離子二次電池體系內(nèi)的化學(xué)鍵本質(zhì)，以及離子遷移和電荷儲存過程。
學(xué)術(shù)委員會
學(xué)術(shù)委員會主任
學(xué)術(shù)委員會副主任
學(xué)術(shù)委員會委員（以姓氏筆劃為序）
參考來源：新型電池物理與技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室官網(wǎng)
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/墨玉）
注：圖片非商業(yè)用途，存在侵權(quán)告知刪除！
