新型电池物理与技术教育部重点实验室

新型电池物理与技术教育部重点实验室2012年6月批准建立，并于2014年6月通过验收并正式开放运行，实验室瞄准国际前沿和国家战略需求，充分发挥物理、化学、材料科学多学科交叉的重要作用，针对当前二次电池、燃料电池以及太阳能电池科学中的重大基础和技术问题开展研究，积极为解决我国社会经济可持续发展面临的新能源开发与利用问题提供理论和技术支撑。

实验室研究方向

一是新型能源材料的物理基础

以锂离子电池、电化学超级电容器以及其它新体系二次电池为研究对象，开发新型电池材料的制备技术，研究材料的物理/化学作用机制。同时，开展电池单体的结构设计与电池模块的系统集成研究。采用物理学基础理论，结合现代实验分析手段，研究电池材料的电子结构、晶体结构和物理性质与电化学性能之间的关系，指导新型电池材料的功能化设计。

二是高性能二次电池关键材料与系统

针对新能源汽车发展对高功率、高比能量动力电源的重大需求，以自主研发具有特色的储能电池用关键材料为基础，与企业合作，建成集关键材料研究开发、电池结构设计、评价及集成技术研究开发为一体的开发研究体系，开展工程化研究和应用示范建设。

三是燃料电池新材料与新体系

通过研究SOFC材料的结构和缺陷结构，深化对其物理现象和本质的认识和理解，揭示材料的结构和缺陷结构对输运性质和电化学性能的影响，提高SOFC的应用性能。

四是光电功能材料与器件

研究材料光电性能和电子结构及太阳电池的结构对太阳电池光电转换效率的影响规律和机制，探索高效、环保和低成本太阳电池的制备方法和技术。研究宽禁带半导体及其在紫外LED和探测器应用中的关键物理问题和制备技术。

围绕这四个研究方向，实验室建设了优秀的研究团队，现有固定人员42人，其中研究人员40人，另有流动研究人员5人。研究队伍中优秀人才及团队包括：专家1人，中组部“万人计划”领军人才1人，中科院“百人计划”1人，教育部新世纪优秀人才4人，吉林省“长白山”学者6人等。

最新科研成果（2019年）

杜菲教授科研团队研究成果在《自然·通讯》上发表

杜菲教授课题组与美国俄勒冈州立大学、加州大学河滨分校、阿贡国家实验室等研究团队合作，在新型二次电池载流子拓扑嵌入脱出行为等研究方向取得重要进展。相关研究成果以“Reversible intercalation of methyl viologen as a dicationic charge carrier in aqueous batteries”为题，于2019年7月19日在线发表于Nature Communications。第一作者为我院2016级凝聚态物理专业博士研究生、吉林大学十佳研究生魏芷宣博士。

近年来，以非金属离子为载流子的水系二次电池体系以其在价格成本和电池安全性上的优势，被视为规模储能领域中的理想选择。区别于金属离子与宿主电极材料间的离子键作用，非金属载流子与电极之间的相互作用规律和拓扑嵌入脱出机制更是吸引了学术界广泛关注。该研究团队以芳香族甲基紫精离子（Methyl Viologen）和有机物分子3,4,9,10-苝四甲酸二酐（PTCDA）分别作为载流子和电极材料，构建了水系全有机物电池体系，并深入探究了非金属离子二次电池体系内的化学键本质，以及离子迁移和电荷储存过程。

学术委员会

学术委员会主任

学术委员会副主任

学术委员会委员（以姓氏笔划为序）

---

参考来源：新型电池物理与技术教育部重点实验室官网

注：图片非商业用途，存在侵权告知删除！