2026年9月11日,华盛顿大学(University of Washington)曹国忠(Guozhong Cao)教授应邀在材料科学与工程学院2307报告厅作了题为“Stable and High- Efficiency Cathodes for Aqueous Zinc-Ion Batteries”的学术报告。报告会由刘生忠教授主持,我院相关专业教师及学生参加了报告会。

报告中,曹国忠教授系统介绍了水系锌离子电池高效稳定正极材料的研究背景、面临的挑战以及最新研究进展。曹国忠教授结合晶体场理论(Non-spherical crystal field),深入分析了钒基氧化物在电池充放电过程中的微观机制与结构演变,详细讲解了团队在提升电池性能方面的多项创新策略,包括Na、K、Mg、Al等阳离子及有机分子的预嵌入(pre-intercalation)、阳离子空位与氧空位的调控等,这些策略有效增大了层间距,降低了电压间隙,显著提升了电池的能量密度、倍率性能和循环稳定性。此外,针对钒基正极材料易溶解的特点,曹国忠教授介绍了一种自组装单分子硅氧烷(siloxane)屏蔽层技术,该技术通过V-O-Si锚定作用抑制钒溶解,在保证Zn2+传输的同时极大提升了材料的结构稳定性。

报告结束后,曹国忠教授与在场师生就晶体场理论在电池材料设计中的应用、预嵌入离子的选择机制以及钒基材料溶解抑制等问题展开了讨论与交流。本次交流不仅极大地拓宽了师生在新能源储能材料领域的研究视野,也为我院在电池材料微观机制解析与表界面工程研究方面提供了宝贵的思路,进一步激发了师生们投身前沿科学研究的热情。
撰稿:鱼超 杨周 审核:刘治科