兰州理工大学学科评估，兰州理工大学学科评估第五轮
高能量密度锂离子电池和钠离子电池是现代社会大型电化学储能装置中两种重要的可充电电池;然而，它们的快速充电作为其核心技术之一，目前还没有得到充分解决，特别是阴极侧的相关问题。本文从阴极材料的角度出发，重点介绍了快速充电过程中的关键动力学限制因素，并介绍了目前报道的各种具有提高离子快速扩散能力和快速反应动力学的快速充电阴极材料。基于快速充电过程中正极材料的储能机理，讨论了纳米结构、掺杂和多体系等一系列策略，重点讨论了电池型正极材料中赝容性对构建快速充电锂离子电池和钠离子电池的贡献。以上最新研究成果以“A Renewable Hydrogel Electrolyte Membrane Prepared by Carboxylated Chitosan and Polyacrylamide for Solid-state Supercapacitors with Wide Working Temperature Range”为题发表在Materials Today（中科院一区，IF=26.943）上。。兰州理工大学材料学院/有色金属先进加工与再利用国家重点实验室冉奋教授为通讯作者，袁梅梅博士为本文共同第一作者。
图文简介
锂离子电池正复合电极包括动力学过程和Li+途径。
图2典型的电池充放电曲线和EIS曲线
锂离子电池正极材料晶体结构示意图
快充过程中层状正极材料性能衰减总结示意图
锂离子电池正极材料的快充性能
钠离子电池正极材料的快充性能
电池型正极材料的赝电容储能机制
LIBs和SIBs正极材料快充性能的提升策略
总结与展望
开发具有成本效益的高功率正极材料是实现碱金属离子电池快速充电的关键因素，其中同时实现正负极材料的快速充电对电池的快速充电至关重要。到目前为止，人们很少强调正极材料的快速充电，这将对加速高能量和高功率电池的商业化产生负面影响。因此，本文就其与正极快充相关的问题进行了总结与讨论。未来，除了上述对现有材料和新材料本身的改性外，探索其他相互关联的策略，如材料的表面包覆、电解质、电解质/正极界面和新的粘合剂，也将有助于提高电池的快速充电性能。当然，在实际情况下，电池应该面临各种条件，如温度和电流密度的变化。因此，正极材料的设计在未来变得非常严格，以满足各种电子设备的实际应用标准。
论文信息
冉奋教授/博导甘肃省飞天学者2022科睿唯安”高被引学者“
一、个人简介：
沈阳化工大学高分子复合材料本科毕业，分别于北京化工大学材料科学与工程学院（化工资源有效利用国家重点实验室）、四川大学高分子科学与工程学院（高分子材料工程国家重点实验室）获得工学硕士、工学博士学位。新加坡国立大学访问研究员、美国加州大学圣克鲁斯分校访问学者，美国加州大学圣芭芭拉分校学习双语教育教学法。担任中国生物材料学会血液净化材料分会委员，担任InfoMat、Advaned Power Materials、Energy&Environmental Materials、eScience、InfoScience、材料导报、电子元件与材料等期刊的青年编委、执行编委或编委。获得甘肃省青年教师成才奖，入选甘肃省重点人才和兰州理工大学红柳杰出人才计划。现为兰州理工大学材料科学与工程学院/有色金属先进加工与再利用国家重点实验室教师。个人简介：orcid.org/0000-0002-7383-1265。
二、主持项目：
主持国家自然科学基金包括青年、地区、面上项目5项；主持并完成博士后面上项目、博士后特别资助，甘肃省重点人才项目，以及甘肃省自然科学基金；主持四川大学高分子材料与工程国家重点实验室开放基金、沈阳金属材料国家实验室-兰州理工大学有色金属先进加工与再利用国家重点实验室共同资助培育项目，以及兰州理工大学红柳优秀基金、红柳杰出人才项目。
代表性论文及课题组相关信息请访问冉奋教授课题组网站https://www.x-mol.com/groups/ran
本文链接：https://doi.org/10.1016/j.mattod.2023.02.007
通讯作者：兰州理工大学材料学院/有色金属先进加工与再利用国家重点实验室
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