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铝空气电池因其高能量密度、低经济成本、环境友好等特点被认为是面向二十一世纪的绿色能源。然而，金属铝阳极在强碱性电解液中易发生严重的自腐蚀现象，不仅会导致其放电容量大幅下降，产生的大量氢气亦会威胁电池安全，阻碍了其商业化应用。

针对铝空气电池面临的上述问题，bt365体育投注郭雷教授课题组首先以锰基氧化物作为催化剂构建了高活性空气电极正极膜，继而以铝合金为负极，组装出携带循环电解液系统的铝空气全电池。从百余种有机物中筛选出了氨基酸衍生物、离子液体等十多种高活性分子作为电解液添加剂，探究了其对铝空气电池性能的影响。结果表明，通过此类分子在铝金属基底的多锚点吸附效应，自组装形成的界面阻挡膜能显著抑制铝阳极的析氢自腐蚀，明显改善了铝空气电池的放电性能，放电过程中铝离子均匀从铝电极表面剥离，铝阳极利用率、电池能量密度及比容量均大幅度提升，此种电解质调节策略为推进铝空气电池的商业化提供了技术支撑，同时也为铜仁市二氧化锰、四氧化三锰等锰系功能材料的拓展应用提供了新思路。

上述成果先后发表于Journal of Power Sources、Langmuir、Journal of Electroanalytical Chemistry、Molecules等高水平学术杂志。该研究高通量分子模拟及部分高精密测试分别得到了意大利CINECA超算中心、北京科技大学及贵州大学等知名高校仪器分析平台的技术支持，国家自然科学基金（22062022）、四川省材料腐蚀与防护重点实验室开放基金（2020CL06）给予了该研究财力支持。

郭雷教授长期深耕金属腐蚀与防护、化学电源设计等领域的基础研究，担任第十届缓蚀剂与水处理专业委员会委员，主持国家自然科学基金项目3项，目前已出版外文专著4部，发表高水平学术论文150余篇，其中入选ESI全球高引论文10篇，热引论文4篇，论文已被他引8000余次，H指数46，i10因子126。

（供稿：材化学院 编辑：张东方 一审：田淼 二审：梁光华 三审：叶丹）

发表论文截图

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