塔里木大学“氢创未来兵团科技创新青年突击队”—高性能电池领域的探索者
来源：中国教育晚报 作者：嘉锰 发布时间：2026-05-10
塔里木大学“氢创未来兵团科技创新青年突击队”—高性能电池领域的探索者
在胡立兵、孙长龙老师的指导下，该团队负责人蒋昊霖依托前沿界面工程策略，团队进行了数百次实验，验证界面工程等技术在电池中的作用，该成果通过界面调控与溶剂化结构重构，为高性能、长寿命水性锌离子电池的实用化提供可靠技术路径与理论支撑。
团队成员制备材料
流程示意图
一、行业困境：高容量与长寿命难以兼顾，传统材料遭遇性能瓶颈
在“双碳”战略深入推进的背景下，我国风电、光伏等可再生能源快速发展，对电化学储能技术的需求日益增长。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十五个五年规划纲要》明确提出“新型储能是国家六大新兴支柱产业之一”，水系储能电池因安全、低成本、环境友好等优势，成为下一代储能技术的重要方向。
但锌负极在循环中面临锌枝晶不可控生长、析氢副反应、界面腐蚀三大关键问题，导致电池寿命短、库仑效率低、易短路失效，严重制约实用化发展。
二、技术攻坚：使用界面工程，实现性能跨越
本项目针对水性锌离子电池锌负极枝晶生长、析氢副反应、腐蚀三大瓶颈，提出以富氟MXene量子点（F-MQDs）为电解液添加剂，实现锌（002）晶面定向沉积的新策略。F-MQDs凭借表面高电负性氟基团，优先吸附于表面能最低的Zn（002）晶面，引导锌离子均匀致密沉积，同步抑制枝晶、析氢与腐蚀。实验表明，对称Zn||Zn电池在1 mA cm-2、1 mAh cm-2条件下稳定循环超650小时，Zn||Cu半电池平均库仑效率达99.67%，Zn||V2O5全电池在5 Ag-1下比容量高达133.1 mAh g-1。该成果通过界面调控与溶剂化结构重构，为高性能、长寿命水性锌离子电池的实用化提供可靠技术路径与理论支撑。
团队成员蒋昊霖在实验室检测材料性能
三、向绿而行，向新致远，共绘产业升级新蓝图
本研究开发的富氟MXene量子点调控策略，为高性能水系锌离子电池提供了关键技术突破，有效解决锌负极稳定性难题。成果有助于推动安全、低成本、长寿命储能器件研发，契合“双碳”目标与新型电力系统建设需求，在分布式储能、便携电源、工业储能等领域具备广阔应用前景，对提升我国储能技术自主可控与绿色低碳发展具有重要社会与产业价值。
