近日，我院新材料与能源化学团队在材料科学领域国际顶级期刊《Advanced Functional Materials》（自然指数期刊，中科院一区，影响因子：18.5）在线发表了题为“Multifunctional Ion/Electron-Conductive Interlayers for Enhanced Solid-State Aluminum Batteries”的高水平研究论文。我校为该论文的第一完成单位，我院青年教师李刚勇副教授为第一作者和通讯作者，李芝博士和侯朝辉教授为共同通讯作者。

因铝资源丰富、成本低、安全性高等优点，非水系可充电铝电池在大规模储能领域极具应用前景。然而，以金属铝为负极、氯铝酸盐离子液体为电解质、高容量金属硒化物为正极的传统铝电池体系仍然存在铝枝晶生长、活性物质穿梭效应等问题。针对上述问题，基于团队固态铝电池研究基础（Advanced Materials, 2025, 37: 2416755），该论文提出了一种创新的固态电池架构，该架构在凝胶聚合物电解质与CuSe正极之间策略性地放置了离子/电子双导电夹层（NCIL）。实验研究和理论计算结果表明，合理设计的NCIL具有三重功能：（1）有效限制可溶性中间体，提高活性物质利用效率；（2）通过增加阴离子转移数来调节离子传输特性，从而促进反应动力学；（3）抑制铝枝晶生长。该固态Al-CuSe电池在0.1 A g^-1电流密度下提供了1438 mAh g^-1的超高比容量，并在1.0 A g^-1电流密度下有效运行了5000多次循环。通过协同电解质/电极界面优化，这种界面工程策略为开发长循环寿命、高能量密度的铝基储能系统建立了一种新的范式。

该研究得到了国家自然科学基金、湖南省“三尖”创新人才工程、湖南省自然科学基金、湖南省教育厅优秀青年等项目的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202509594

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