科研進(jìn)展
青海鹽湖所在電化學(xué)結構誘導制備高性能鎂基材料方面取得進(jìn)展
近日，中國科學(xué)院青海鹽湖研究所溶液化學(xué)課題組李武、張波研究員團隊在基于電化學(xué)學(xué)科方向的新型鎂基材料制備與應用方面取得新進(jìn)展。其科研成果“電沉積高強度3D網(wǎng)狀氫氧化鎂薄膜的結構誘導機制及超疏水應用”，基于電化學(xué)結構誘導理念進(jìn)行了深度挖掘研究，使氫氧化鎂制備過(guò)程擺脫了傳統反應體系的束縛，在氫氧化鎂薄膜和超細納米顆粒制備方面突破了瓶頸，并拓展了氫氧化鎂在仿生材料和高性能鋰離子電池等領(lǐng)域的應用。
所謂“電化學(xué)結構誘導”理念，由溶液化學(xué)課題組研究團隊提出，是指通過(guò)電場(chǎng)作用在電極界面上實(shí)現分子尺度結構的可控構建，對目標產(chǎn)物的電合成過(guò)程產(chǎn)生主導性誘導作用。在薄膜材料制備方面，利用結構誘導電沉積法可根據實(shí)驗者對誘導物質(zhì)結構的設計，控制氫氧化鎂晶體生長(cháng)，最終獲得蜂巢狀、毛衣?tīng)畹榷喾N尚未見(jiàn)報道的3D網(wǎng)狀氫氧化鎂薄膜。該薄膜具有優(yōu)良的力學(xué)性能和結合力，經(jīng)表面改性后，可使薄膜表面呈現與自然界中荷葉類(lèi)似的超疏水特性，在金屬防腐領(lǐng)域展現出良好潛力，對金屬基底的腐蝕防護效果可達99.9991%。
在納米顆粒制備方面，基于電化學(xué)結構誘導理念，研究人員在電極表面自組裝構建柔性受限空間，利用空間限制、鎂源阻斷和原位改性等組合手段，成功獲得中位徑小至15納米的超細納米氫氧化鎂顆粒。這項技術(shù)解決了傳統反應體系中納米氫氧化鎂制備存在的粒徑難以控制到100納米以下、易團聚、過(guò)濾困難和堆密度低等難題。通過(guò)粒徑的突破，納米氫氧化鎂呈現出全新理化性質(zhì)，可用于新型鎂基鋰離子電池的制造。通過(guò)鎂基界面上“烷基鏈搖曳”設計，可顯著(zhù)提升電池的寬溫域性能。
本項成果相關(guān)研究結論獲得業(yè)界認可，在青海省科技廳組織的成果評價(jià)會(huì )議中，專(zhuān)家委員會(huì )對該項成果進(jìn)行了高度評價(jià)。
電化學(xué)結構誘導制備氫氧化鎂薄膜、納米顆粒及仿生表面、高性能鋰電池應用
審核：葛飛
