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大功率、高容量、宽温域锌空气电池的研究
Research on high-power, high-capacity, wide-temperature-range zinc–air batteries
作 者：赵长欣
指导教师：张强
培养院系：化学工程系
学 科：化学工程与技术
读博感言：化繁为简
锌空气电池作为新一代电池技术，具有低成本、高安全的优势。
然而，锌空气电池的功率、容量、温域的性能边界仍不清楚，在上述性能维度的优势并未充分发挥，制约了其实际应用。
1.明确了锌空气电池的主要瓶颈：空气正极反应动力学制约能量效率，高性能正极催化剂亟待开发。
2.开发了“点击限域”与“分级整合”策略，构筑了活性指标为 0.63 V的氧还原/氧析出正极催化剂，领先国际先进水平50 mV。
3.提出了“阳离子自由化”策略，构筑了工作温域为−40~100oC的全温域电池器件。
1.针对锌空气电池制约因素难以明确指认的问题，发展了解耦电池制约因素的电化学分析策略。
2.针对双功能催化剂性能难以取得突破的问题，开发了活性位点限域与整合的策略。
3.针对低温下电解液电导率降低制约电池低温性能的问题，提出了调控电解液中阳离子的电解液设计策略。
【1】1Zhao C.X. et al., Advanced Materials 2021, 33, 2008606
【2】Zhao C.X. et al., Angewandte Chemie International Edition 2021, 60, 15281
【3】Zhao C.X. et al., Nature Chemical Engineering 2024, 1, 251
【4】Zhao C.X. et al., Science Advances 2022, 8, eabn5091
【5】Zhao C.X. et al., Journal of the American Chemical Society 2023, 145, 27531
【6】赵长欣,李博权,张强. 一种燃料电池阴极催化剂及其制备方法:CN110176607A
何为优博微展？
优博微展是清华大学应届优秀博士毕业生论文精华的呈现，由清华大学研究生院联合各院系收集并发布，旨在对我校博士研究生的阶段性学术成果和在校时期科研成绩进行简要、集中展示。
作者、图片：赵长欣
组稿、校阅：楚若冰
统筹：研究生院培养办
编辑与设计：研究生院综合办
