青海盐湖所在电化学结构诱导制备高性能镁基材料方面取得进展

发布时间:2025-09-08 编辑:盐湖资源化学实验室

近日,香港内部信封料一码溶液化学课题组李武、张波研究员团队在基于电化学学科方向的新型镁基材料制备与应用方面取得新进展。其科研成果“电沉积高强度3D网状氢氧化镁薄膜的结构诱导机制及超疏水应用”,基于电化学结构诱导理念进行了深度挖掘研究,使氢氧化镁制备过程摆脱了传统反应体系的束缚,在氢氧化镁薄膜和超细纳米颗粒制备方面突破了瓶颈,并拓展了氢氧化镁在仿生材料和高性能锂离子电池等领域的应用。

所谓“电化学结构诱导”理念,由溶液化学课题组研究团队提出,是指通过电场作用在电极界面上实现分子尺度结构的可控构建,对目标产物的电合成过程产生主导性诱导作用。在薄膜材料制备方面,利用结构诱导电沉积法可根据实验者对诱导物质结构的设计,控制氢氧化镁晶体生长,最终获得蜂巢状、毛衣状等多种尚未见报道的3D网状氢氧化镁薄膜。该薄膜具有优良的力学性能和结合力,经表面改性后,可使薄膜表面呈现与自然界中荷叶类似的超疏水特性,在金属防腐领域展现出良好潜力,对金属基底的腐蚀防护效果可达99.9991%。

在纳米颗粒制备方面,基于电化学结构诱导理念,研究人员在电极表面自组装构建柔性受限空间,利用空间限制、镁源阻断和原位改性等组合手段,成功获得中位径小至15纳米的超细纳米氢氧化镁颗粒。这项技术解决了传统反应体系中纳米氢氧化镁制备存在的粒径难以控制到100纳米以下、易团聚、过滤困难和堆密度低等难题。通过粒径的突破,纳米氢氧化镁呈现出全新理化性质,可用于新型镁基锂离子电池的制造。通过镁基界面上“烷基链摇曳”设计,可显著提升电池的宽温域性能。

本项成果相关研究结论获得业界认可,在青海省科技厅组织的成果评价会议中,专家委员会对该项成果进行了高度评价。

电化学结构诱导制备氢氧化镁薄膜、纳米颗粒及仿生表面、高性能锂电池应用



审核:葛飞


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