山东大学司鹏超教授团队在宽温快充锂电池领域取得新进展

　　近日，材料科学与工程学院在宽温域超快充锂电池研究方向取得重大突破，相关成果以“Coupling Temperature‐Adaptive Solvation With Nano‐Confined Channels Enables Ultrafast Charging Batteries Spanning 140 °C Window”(10.1002/aenm.70987)为题，在国际顶级学术期刊Advanced Energy Materials(五年影响因子IF=26.8)发表。文章第一作者为国家卓越工程师学院2024级博士研究生付倩倩，通讯作者为材料学院教授司鹏超，山东大学为第一完成单位。

　　传统电池难以同时兼顾低温下快速的界面反应动力学与高温下的界面稳定性，单一的电极或电解液改性路径无法突破宽温适配与超快充性能协同提升的瓶颈，严重限制了其在极端温差场景的应用。为解决这一问题，该课题组开发了Ce-N共掺杂纳米限域通道高倍率电极，构建了温度自适应弱溶剂化宽温电解质，通过二者协同调谐电极界面富阴离子内外亥姆霍兹层结构，实现极端温度下溶剂化结构的动态自适应转换，既加速了低温环境中锂离子的去溶剂化过程与反应动力学，又能有效抑制高温工况下的界面副反应。基于这种协同增效的设计理念，电池在-60 ℃至80 ℃的超宽温度窗口内实现了优异的循环稳定性与倍率性能。

　　司鹏超教授团队长期致力于将国家重大需求与基础研究相结合，围绕极端环境下高安全、高比能二次电池材料精准设计与器件构筑的关键科学问题开展基础应用研究。团队长期深耕宽温域快充锂离子电池、聚合物锂电池、固态电池三大核心研究方向，通过材料结构调控、电解液溶剂化工程与电极界面优化等多维度策略，系统性提升电池在极端环境下的综合性能，最终实现高比能、长寿命、高安全性、宽温域适配的先进电池体系构筑，助力我国新能源产业升级与极地科考、航空航天、特种装备等领域国家能源战略的可持续发展。

　　上述研究工作得到了山东省科学技术厅、高端装备涂料全国重点实验室、山东省新质电化学催化转化交叉技术重点实验室、山东大学先进材料测试与制造中心的技术和经费支持。