云南省先進能源材料國際聯合研究中心（云南省高校固態離子電池重點實驗室）成果

云南省先進能源材料國際聯合研究中心

云南省先進能源材料國際聯合研究中心（云南省高校固態離子電池重點實驗室，團隊負責人郭洪教授）依托云南大學材料與能源學院“材料科學與工程”一級學科博士點、“材料與化工”一級學科碩士點，瞄準新能源科學發展動態和國際前沿，充分利用云南省豐富的礦產和材料資源，發展固態鋰、鈉離子電池研發新理念、新理論、新方法和新技術。深化固態離子電池基礎問題認識，加快二次電池應用技術轉化。建立先進電池材料自有特色和優勢方向，開展高水平研究，培養固態離子電池領域優秀人才，為云南大學、云南省和國家先進能源材料產業發展做貢獻。研究中心擁有一支總人數達20人，以中青年博士為主、多學科交叉融合的研究團隊。近3年來實驗室承擔國家級項目16項，省級項目12項，科研經費共計3 000余萬元。在Adv. Mater., Adv. Funct. Mater., ACS Energy Lett., Energy Storage Mater., Nano Energy等重要刊物發表SCI索期刊論文130余篇；獲得中國發明專利授權20余件，獲省部級獎2項，出版教材及專著4部。

主要研究項目及成果

固態鋰、鈉金屬電池

固態鋰、鈉金屬電池能量密度大、安全性高、循環性能好并且具備柔性優勢，是下一代儲能電池的發展方向。團隊開發了一系列高離子電導率、界面性能良好的的陶瓷及聚合物固態電解質，為高性能鋰、鈉金屬電池的實用化提供了基礎理論依據和關鍵技術支持。

代表性成果：

[1] COFs-Based Electrolyte Accelerates the Na+ Diffusion and Restrains Dendrite Growth in Quasi-Solid-State Organic Batteries, Nano Energy, 2022, 92, 106756.

[2] Dual-Active-Center of Polyimide and Triazine Modified Atomic-Layer Covalent Organic Frameworks for High-Performance Li Storage, Adv. Funct. Mater., 2021, 31, 2101019.

[3] Dual Active Site of the Azo and Carbonyl-Modified Covalent Organic Framework for High-Performance Li Storage,ACS Energy Lett., 2020, 5, 1022.

可充電鋅-空氣電池關鍵陰極材料的制備與應用

緩慢的陰極氧氣還原反應（ORR）動力學，嚴重地限制了鋅-空氣電池（ZAB）在實際中的應用。因此制備高活性氧電催化劑是ZAB產業化中不可或缺的一環。本團隊具有“理論預測—制備合成—分析表征—性能評估—器件測試”的一體化科研體系及能力，為加速新型電池工業化提供可靠的技術支持。代表性成果：

[1] Understanding electronic configurarions and coordination environment for enhanced ORR process and improved Zn-air battery performance. Energy Storage Materials,50 (2022) 12-20.

[2] Boosting the ORR active and Zn-air battery performance through ameliorating the coordination environment of iron phthalocyanine. Chemical Engineering Journal, 130 (2022)132691.

新型高鎳三元正極材料(LiNi0.9Co0.09M0.01O2,M=Ta, W, Mo等)

高鎳（Ni≥90%）三元正極材料具有較高的充放電比容量，可大幅度提升電動汽車的續航里程。然而，較差的機械完整性以及電化學穩定性嚴重阻礙了其走向大規模產業化應用的進程。因此，制備新型高鎳三元正極材料可大大促進高鎳正極材料的產業化應用。本團隊具有“理論預測-宏量制備-性能評估”的一體化科研體系及能力，可為新型三元正極材料的產業化提供全方位技術支持。代表性成果：

[1] 一種高能量密度三元正極材料及其制備方法和應用，2022-1-7，中國，202210011850.6 （發明專利）