教授簡介鮑哲南，斯坦福大學化學工程系教授，化學工程系主任，美國工程院院士，AAAS、ACS、MRS、SPIE、ACS POLY和ACS PMSE會士。1987年考入南京大學化學系；1995年獲得芝加哥大學化學系博士學位后進入貝爾實驗室工作；2004年加入斯坦福大學化學系任教；2010年作為創始人之一創辦C3 NANO公司，任董事會成員，主要開發能夠商業化使用的柔性透明電極。曾獲獎項包括：ACS中央科學顛覆者和創新者獎（2020）、ACS Gibbs獎章（2020）、奧地利聯邦科學部長Wilhelm Exner獎章（2018）、歐萊雅—聯合國教科文組織女科學家獎（2017）、ACS應用聚合物科學獎（2017）、ACS創新聚合物化學獎（2013）、ACS Cope學者獎（2011）、影響世界華人大獎（2011）、英國皇家化學會貝爾比獎（2009）、IUPAC應用聚合物科學創新獎（2008）、斯隆研究獎（2006）等。其目前的主要研究方向為用于電子設備的有機和碳納米材料，致力于利用化學、物理和材料科學的基本原理，開發柔性、可伸縮電子和能源設備。在Science、Nature等國際著名期刊上已發表論文超過600篇，被引次數11萬+，H指數為169。擔任Chemical Science、Polymer Reviews、Synthetic Metals副主編，Advanced Materials、Advanced Energy Materials、ACS Nano、Accounts of Chemical Reviews、Advanced Functional Materials、Chemistry of Materials、Chemical Communications、Journal of American Chemical Society、Nature Asian Materials、Materials Horizon和Materials Today編委會成員。課題組主頁：https://baogroup.stanford.edu/教授簡介崔屹，斯坦福大學材料科學與工程系教授，《Nano Letters》副主編，MRS、ACS、APS、ECS、NYAS、AAAS和IEEE會士，美國灣區太陽能光伏聯盟和美國電池500聯盟的主任。1998年就讀于中國科學技術大學，1998-2002年就讀于美國哈佛大學，2003-2005年間在加州大學伯克利分校從事博士后研究工作并于2005年任職于斯坦福大學材料科學與工程系助理教授，2010年獲得了終身教授職位。先后在Science、Nature、Nature Nanotechnology、Nature Materials、Nature Chemistry、Nature Energy、Joule、JACS等世界頂級期刊發表高水平論文600余篇，H指數為209。2014年被湯姆斯路透評為材料科學領域排名第一的“當今最熱研究人員”。所獲獎項包括: ECS Battery Technology 獎（2019）、International Automotive Lithium Battery Association’s Research 獎（2019）、Dan Maydan in Nanoscience 獎(2019)、Nano Today獎(2019)、Blavatnik國家獎(2017)、MRS Kavli Distinguished Lectureship in Nanoscience 獎(2015)、the Sloan Research Fellowship獎(2010)、KAUST Research 獎(2008)、ONR Young Research 獎 (2008)、Technology Review World Top Young Innovator 獎(2004)。目前，已創立三家公司來實現團隊技術商業化:Amprius Inc.、4C Air Inc.和Enovate Technology Inc.。課題組主頁：http://web.stanford.edu/group/cui_group/index.htm下面小編就來盤點一下2020年兩位大佬聯手所做的科研工作，以供大家學習和參考！1
J. Am. Chem. Soc.：一類具有高電化學穩定性和高離子導電率的新型氟代醚電解液
提高電池能量密度是便攜式電子產品和交通工具等應用領域的迫切需求。然而，許多新一代電池受到電解液選擇的限制，因為大多數電解液雖然具有高離子電導率但電化學穩定性較差。例如，醚類電解液具有較高的離子導電性，但在4 V以上氧化不穩定，從而阻止了使用具有更高能量密度的高壓正極。相比之下，氫氟醚（HFEs）具有很高的氧化穩定性，但不溶解鋰鹽。在這項工作中，斯坦福大學鮑哲南教授、崔屹教授合成了一類新型氟代醚電解液，它將HFEs的氧化穩定性與醚在單一化合物中的離子導電性結合起來。研究發現，在30℃時，其電導率高達2.7×10-4 S/cm，氧化穩定性高達5.6 V。與典型的醚相比，這些化合物還顯示出更高的鋰遷移數。此外，作者利用核磁共振（NMR）和分子動力學（MD）分別研究了它們的離子傳輸行為和離子溶劑化環境。最后，證明了這種新型電解液可以與富鎳層狀正極（NCM811）配合使用，可在C/5的電流密度下獲得100次以上的循環。設計具有高離子導電性和高電化學穩定性的新分子是下一代電池合理設計的新途徑。A New Class of Ionically Conducting Fluorinated Ether Electrolytes with High Electrochemical Stability. J. Am. Chem. Soc. 2020. DOI: 10.1021/jacs.9b110562
電解液工程是發展鋰金屬電池的關鍵。雖然最近的工作改善了鋰金屬的可循環性，但仍然缺乏一種合理的電解液設計方法。在此，斯坦福大學鮑哲南教授、崔屹教授提出了一種電解液的設計策略，使無負極鋰金屬電池在標準濃度下的單溶劑單鹽電解液中運行。合理摻入-CF2-單元得到的氟代1,4-二甲氧基丁烷作為電解液溶劑。與1 M LiFSI配合，該電解液在溶劑化鞘層中具有獨特的Li–F結合和高陰離子/溶劑比，與鋰金屬負極（庫侖效率?~?99.52%，并可在5圈內快速活化）和高壓正極（約6 V穩定性）具有極好的相容性。因此，50 μm厚的Li||NMC電池在循環420次后仍保持90%的容量，平均庫侖效率為99.98%。工業無負極軟包電池在循環100次后可達到約325?Wh?kg?1的單電池能量密度和80%的容量保持率。這種電解液設計理念為高能量、長循環壽命鋰金屬電池提供了一條有前途的道路。Molecular design for electrolyte solvents enabling energy-dense and long-cycling lithium metal batteries. Nature Energy 2020. DOI: 10.1038/s41560-020-0634-54
