吳宇平[中國教授]

吳宇平[中國教授]

(Yupin Wu) 男,生於1969年,教授。 1987-1991年在湘潭大學化學系學習,並分別於1990年、1991年完成了有機化學和高分子化學兩個專業學士畢業論文的設計。1994年畢業於中國原子能科學研究院,獲工學碩士學位。1997年畢業於中國科學院化學研究所,獲理學博士學位。

大學教授

1997-1999年在清華大學從事博士後研究工作。1999-2001在日本科學技術振興事業團(JST)的資助下到日本早稻田大學套用化學系工作,並擔任客員研究員。2001-2003年在德國洪堡基金委的資助下到開姆尼茲工業大學(原卡爾×馬克思大學)作訪問學者。2003年8月作為優秀人才引進到復旦大學化學系,聘為教授。值2013年已在國際、國核心心刊物上已經發表了論文60餘篇,其中SCI刊物30多篇,EI收錄15篇。並在國際、國內會議上發表論文19次,其中2次為大會邀請報告。申請中國發明專利4項,其中3項已經獲得了授權。

至2013年主要研究領域:嵌入(插入,intercalation)電極反應動力學;固體電解質;固態鋰離子電池;納米材料在儲能材料中的套用;微型電池及其材料製備。在很多參加主持國內和國際的學術會議。

2013年,最新一期《自然》(Nature)雜誌子刊《科學報導》(Sci.Report)刊發了復旦大學教授吳宇平課題組的一項重磅研究成果。這項關於水溶液鋰電池體系的最新研究,可將鋰電池性能提高80%。電動汽車只需充電10秒,僅消耗60度交流電,即可行駛400公里,這種電池成本低廉,安全不易爆炸。

論文

1. Mildly modified natural graphite as anode materials for lithium ion batteries, Y.P. Wu, C. Jiang, C. Wan, R. Holze, J. Power Sources, 111, 329-334 (2002).

2. Effects of heteroatoms on electrochemical performance of electrode materials for lithium ion batteries, Y.P. Wu, E. Rahm, R. Holze, Electrochim. Acta, 47, 3491-3507 (2002). (Review)

3. Anode materials for lithium ion batteries from oxidation of common natural graphite, Y.P. Wu, C. Jiang, C. Wan, R. Holze, Solid State Ionics, 156, 283-290 (2003).

4. Lowering sensitivity of anode materials for lithium ion batteries to humidity, Y. P. Wu, C. Jiang, C. Wan, R. Holze, Carbon, 41, 437- 443 (2003).

5. Carbon anode materials for lithium ion batteries, Y.P. Wu, E. Rahm, R. Holze, J. Power Sources, 114, 228-236 (2003). (Review)

代表性論著:

1. 《鋰離子二次電池》, 吳宇平,萬春榮,姜長印,方世璧, 北京:化學工業出版社,2002年.

2. 《綠色電源材料》, 吳宇平,張漢平,吳鋒等,北京:化業工業出版社,2008.5

鋰電池

3月13日訊息,最新一期《自然》(Nature)雜誌子刊《科學報導》(Sci.Report)刊發了復旦大學教授吳宇平課題組的一項重磅研究成果。這項關於水溶液鋰電池體系的最新研究,可將鋰電池性能提高80%。電動汽車只需充電10秒即可行駛400公里,這種電池成本低廉,安全不易爆炸。

水鋰電是當今鋰電池研發的前沿和方向之一,它是用普通的水溶液來替換傳統鋰電池中的有機電解質溶液。傳統的鋰離子電池儘管具有諸多優點,並且在民眾生活中套用廣泛,但是在大型的儲能系統中,用傳統方法製造的鋰電池成本高,對生產條件要求高,且由於有機電解質的物理化學性質,存在較大的安全隱患。由於水溶液的安全性能高,不會起火,離子導電率高,且成本也低,水鋰電已經成為下一代大型儲能電池發展的優選方向。

吳宇平課題組13日向記者展示了這種鋰電池體系。一片薄薄的金屬鋰,被特製的複合膜緊密包裹,將其置於pH值呈中性的水溶液中,與鋰離子電池中傳統的正極材料尖晶石錳酸鋰組裝,即可製成平均充電電壓為4.2V、放電電壓為4.0V的新型水鋰電,這一成果大大突破了水溶液的理論分解電壓1.23V。

據透露,至2013年,普遍採用的是有機電解質動力鋰離子電池。在大型的儲能系統中,傳統鋰電池成本高,對生產條件要求高,並且由於有機電解質的物理化學性質,存在較大安全隱患。這也是至2013年電能汽車這樣的新能源產品得不到大規模推廣的主要阻礙。

吳宇平課題組的這項成果對發展新型的低成本、易大規模生產、安全環保的蓄電池體系提供了可能。據稱,新型的水鋰電採用水溶液作為電解質,阻燃性增強,使電池在使用過程中不易發燙髮熱,安全性能高;用高分子材料和無機材料製成複合膜,能將電池的能量損耗降到5%以下。

據估計,如果將這種電池用於手機,同樣大小的電池至少能將手機通話時間延長一倍,成本則不足原有的一半;用於汽車同樣如此,對環境構成的污染也比現有鋰電池小得多。

吳宇平說,美國能源研究所已“瞄”上這項研究,希望與他達成合作意向。但他更希望能與國內有前瞻性的企業合作。他表示,“新型水鋰電在生活中可具體套用到各方各面,希望水鋰電的突破能夠最終使消費者對安全放心、對成本接受,解決目前全球躊躇不前的電動汽車產業。”

合作意向

復旦研發出該成果後,已有國外能源機構提出了合作意向。吳宇平教授表示,希望這一成果在國內汽車企業中率先實現產業化。

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