記者11月5日從天津大學(xué)獲悉
，該校國家儲能技術(shù)產(chǎn)教融合創(chuàng)新平臺吉科猛-易默德研究團(tuán)隊聯(lián)合上海交通大學(xué)等國內(nèi)外科研單位，通過先進(jìn)的理論計算方法 ，預(yù)言了一類新型二維拓?fù)涠蚧飭螌硬牧希℉fTiTe4
、ZrTiTe4和HfZrTe4）
，為高性能電池技術(shù)發(fā)展提供了重要的科學(xué)理論支撐
。相關(guān)研究成果已在線發(fā)表在《先進(jìn)科學(xué)》上。

　　據(jù)了解，在能源存儲技術(shù)快速發(fā)展的今天 ，鋰離子電池和鈉離子電池雖已廣泛應(yīng)用于便攜式電子設(shè)備、電動汽車和大規(guī)模儲能系統(tǒng)
，但傳統(tǒng)電池材料在儲電量 、充電速度和循環(huán)壽命等方面仍面臨諸多挑戰(zhàn) 。

　　研究團(tuán)隊通過計算模擬發(fā)現(xiàn)，這類新型二維材料作為負(fù)極活性材料 ，具備豐富的鋰
、鈉離子存儲位點和超快的離子傳輸能力
，可顯著提升電池的快充性能
。同時，作為硫正極材料載體 ，它們能有效錨定并催化轉(zhuǎn)化多硫化物中間體
，有望大幅延長正極循環(huán)壽命并優(yōu)化其快充表現(xiàn)。

　　“具體而言，該材料用于電池負(fù)極時 ，儲存鋰離子的理論容量達(dá)每克1.60安時，儲存鈉離子時為每克1.35安時 。
”吉科猛進(jìn)一步解釋
，離子在材料中遷移的阻力很小，擴(kuò)散勢壘分別低至0.206電子伏和0.046電子伏 ，這些性能優(yōu)于現(xiàn)有多種二維材料
，為電池研發(fā)提供了新的可能
。

　　目前常用的鋰硫電池和鈉硫電池中，多硫化物容易在充放電過程中發(fā)生遷移 ，影響電池穩(wěn)定性和效率。研究團(tuán)隊通過理論計算發(fā)現(xiàn)
，這類新型二維材料表面具有特殊的化學(xué)特性和吸附能力，能夠有效固定多硫化物 ，抑制其“穿梭效應(yīng)”
，從而提升電池的循環(huán)穩(wěn)定性與充電效率 。

　　此外，該材料在從室溫到約227℃的寬溫度范圍內(nèi) ，仍能保持良好的熱穩(wěn)定性和動力學(xué)性能
，為新能源汽車高溫環(huán)境下運行、工業(yè)儲能系統(tǒng)在高溫工況下的應(yīng)用以及便攜設(shè)備高功率放電等場景，提供了關(guān)鍵的理論依據(jù)
。

（文章來源：科技日報）