宋先生创办了哈尔滨工业大学、郑州轻工业学院电化学专业。 他邀请哈尔滨工业大学的多位同事来我校为第一批学生教授专业课程，从一个学期到一年不等。 其中有哈尔滨工业大学电化学教研室主任卢国琪教授，化学工程系主任常少书、张翠芬老师。 他们中有的是不再在哈尔滨工业大学任教的老教师，有的是现任教的骨干教师。 此举不仅帮助电化学专业提高了专业课程质量，而且在教学的同时培养和打造了一支年轻的专业教师队伍，为电化学专业的长远发展奠定了坚实的基础。 如今，郑州轻工学院电化学专业的学生已遍布全国，为我国电化学相关产业的发展做出了巨大的贡献！

本专业现已更名为：新能源材料与器件

电化学研究成员近期的一些成果总结如下：

1、锂离子电池正极材料：

三元正极材料Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2：在锂离子电池中，提高正极材料的容量是制备高能量密度锂电池的关键。 同时，正极材料倍率性能的提升对于高功率锂电池的发展尤为重要。 鉴于此，王立珍教授及其研究生徐勇通过碳包覆和减小材料粒径的方法，改善了Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2（简称LMO）正极材料的性能。

作者以葡萄糖为碳源，对溶胶-凝胶法制备的LMO进行改性。 结果表明，与前驱体中未添加葡萄糖制备的材料相比，添加葡萄糖后的样品（LMO/C）颗粒分布较为均匀，粒径变小，D50由11.56μm降低至9.94μm，比表面积增加近1倍。 0.05C充放电活化后，未掺杂葡萄糖和掺杂葡萄糖样品的0.2C放电比容量分别为183.4和211.6 m Ah/g，2C容量分别为0.2C时的62.2%和77.6% ， 分别。 1C循环50次后，放电比容量分别为133.3和173.6 m Ah/g，容量保持率分别为95.1%和100%。 葡萄糖掺杂可以减少首次不可逆容量损失，提高材料的倍率性能和循环稳定性，降低电荷转移电阻、Warburg阻抗和双电层色散效应，但不改变材料的晶体结构。

另外，还要补充一下，王老师发表的文章思路极其清晰，让读者轻松理解，又不失科学研究的严谨性！

图 1. LMO (a) 和 LMO/C (b) 的 SEM 图像。

表 1. LMO(a) 和 LMO/C(b) 的粒径分布

图 2. LMO (a) 和 LMO/C (b) 前两个循环的充电和放电曲线。

图3. LMO和LMO/C的速率性能对比图。

图 4. 改性活生物体和改性活生物体/C 的生命周期曲线。

王丽珍，徐勇，方华，高海丽。 葡萄糖对溶胶-凝胶法制备Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2正极材料性能的影响[J]. 无机化学学报, 2015(31):873-879

王丽珍教授等人还用钠替代正极材料Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2中的部分锂，研究其库仑效率和循环稳定性的变化。 作者以醋酸盐（醋酸锂、醋酸钠、醋酸钴、醋酸镍、醋酸锰等）为原料，采用球磨辅助高温固相法制备了Li1.0Na0.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2正极材料。 结果表明，钠的掺杂导致颗粒表面光滑度降低，并形成新相Na0.77MnO2.05。 0.05C活化过程中，钠掺杂样品和钠掺杂样品的首次放电比容量分别为258.4mAh/g和215.8mAh/g，库仑效率分别为75.2%和72.8%； 2C放电比容量为116.3mAh/g和106.2mAh/g。

研究发现钠掺杂可以降低首次充放电过程中的不可逆容量，提高容量保持率； 提高倍率性能和容量恢复特性； 降低SEI膜电阻和电荷转移电阻； 钠掺杂后的样品在第一个循环中就可以基本完成Li2MnO3基团转变为稳定的结构，而未掺杂的样品则需要两个循环才能逐渐完成该过程； 化学性质; 200次循环后的XRD结果表明，钠掺杂和未掺杂材料在脱锂反应中的相变过程基本相同。 有序层状结构的破坏是循环过程中容量衰减的主要原因。 。

王丽珍、易祖良、张林森、方华、王诗文。 球磨辅助高温固相法制备Li1.0Na0.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2正极材料及其性能[J]. 无机化学学报，2016（32）：1009-1018

此外，张林森老师等人还利用水热法得到了Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2。 作者首先通过改进的水热法获得了前驱体，通过调节水热温度可以得到不同的前驱体。 然后将前驱体与CH3COOLi混合并煅烧，最终得到多种LMO。 测试结果表明，性能最好的LMO在20 mA/g和100 mA/g电流密度下的放电容量分别高达339 mAh/g和201mAh/g。 在200 mA/g电流密度下循环50次后，可逆容量约为150mAh/g。

图5 不同水热温度下获得的LMO样品的首次充放电性能曲线。

图 6. 在不同水热温度下获得的改性活生物体样品的速率 (a) 和 (b) 寿命性能曲线。

张林森，金凯，王丽珍，张勇，李晓峰，宋艳华，利用介晶前驱体合成锂离子电池高容量Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2正极材料，合金与化合物杂志638（2015） 298-304。

此外，高海丽老师等人在Li2FeSiO4/C复合材料方面也取得了优异的成果：

2、锂离子电池负极材料

石墨烯/硅复合材料：硅材料具有较高的理论储锂容量（4200mAh/g）和较低的脱锂电位平台（

为了解决这个问题，王丽珍教授等人在硅表面涂覆了~4nm厚的石墨烯（RGO/Si）； 充放电结果表明，石墨烯涂覆的硅材料具有较高的可逆比容量和良好的倍率性能。 且循环稳定性好。 在400mAh/g电流密度下，首次脱锂比容量为1747mAh/g，库仑效率为67.4%。 3个循环后，每个循环的功率转换效率均在98%以上。 100次循环后，可逆嵌脱锂比容量仍可达1175mAh/g。

图 7. RGO/Si 的 TEM 图像

图 8. Si 和 RGO/Si 的速率 (a) 和生命周期 (b) 性能图

王丽珍，刘静杰，方华，高海丽。 微波法制备石墨烯包覆硅材料及其性能研究[J]. 功能材料，2016（12）：12195-12201

另外，张林森老师最近在石墨烯复合材料ZnWO4、Bi2WO6、SrWO4和CoO方面做了很多出色的工作：

3、铅酸电池：粘结剂对铅炭电极电化学性能的影响

铅酸电池具有技术成熟、安全性能好、成本低、性能稳定、资源回收率高等优点。 它们仍然是使用最广泛的二次电池。 超威电池2016年上半年财报显示，1-6月超威在铅酸动力电池领域的销售收入达89亿元，其中电动自行车铅酸动力电池收入67.37亿元，位居全国第一。行业第一。 尽管锂离子电池这几年发展迅速，但仍然无法取代铅酸电池。

铅酸蓄电池中的粘结剂对电池性能有直接影响。 优良的电极粘结剂需要具备以下性能： (1)良好的稳定性。 粘结剂长期浸泡在电解液中，并处于负极还原电位的条件下。 它必须保持其形状、结构和性能的稳定性。 (2)附着力好。 粘结剂需要增强活性物质与碳材料之间、活性物质与板栅之间的接触，有效地粘结和维护活性物质与碳材料，保证活性物质在储存和流通过程中不脱落，并更好地稳定极性。 作品的结构。 (3)兼容性好。 易被硫酸电解液润湿。 (4)导电性好。 欧姆电阻小，有利于降低电池内压。 (5)分散性好。 (6)环保、成本低。

王丽珍教授在铅酸蓄电池领域研究多年。 2016年，他在《电源技术》上发表文章，探讨不同粘结剂PTFE、SBR、LA-135对铅碳电极电化学性能的影响。 结果表明，粘结剂不会改变铅炭电极的电化学反应机理，但对电极结构及其保留容量以及充放电功率转换效率有显着影响。 不同的粘合剂有不同的作用。 含有PTFE粘结剂的铅炭负极具有良好的电化学性能。 3h倍率充放电功率转换效率达到95.56%。 不同倍率充放电80次后，10h倍率容量保持率为91.50%。

表2 不同粘结剂对铅炭电极电性能的影响

王丽珍、张海南、张林森、顾树华。 粘结剂对铅炭电极电化学性能的影响[J]. 电源技术，2016(140):585-587

4.碱性锌锰电池：铝锌合金负极的电化学行为

由于锌在碱性介质中的热力学不稳定性，会导致碱锰电池中锌电极的自放电以及在储存或使用过程中出现鼓胀和漏液。 为了解决这个问题，人们进行了大量的研究，通常在高纯锌中添加适量的Bi、In等具有高析氢过电势的元素。 为了改善锌合金的晶粒结构和表面性能，通常添加Al或Ca形成多元锌合金，以增加锌负极的稳定性，从而减少电池析气量，增加电池放电量容量。

由于铝的密度 (2.7kg/dm3) 低于锌的密度 (7.13kg/dm3)，因此铝的熔点 (660°C) 和比热 [0.90 k J/(kg.°C)]高于锌的熔点（419.5℃），比热[0.39kJ/（kg·℃）]较高，因此当熔融合金雾化成固体锌粉时，合金化程度会降低，铝在锌合金中的分布会影响锌合金阳极的性能。 电化学行为。

作者利用动电位线性慢速扫描、交流阻抗、恒流放电、气体析出、扫描电子显微镜（SEM）等方法研究了含铝5.4×10-5的Zn-Bi(3×10^-4)-的物理性质In(3×10^-4)合金的电化学行为及电化学行为。 结果表明，Al的分布从表面到体相逐渐减小。 铝含量使合金锌粉颗粒表面具有较低的粗糙度，提高了合金表面的均匀性和锌阳极活性。 与非铝锌合金负极相比，采用铝锌负极组装的LR6碱性锌锰电池，室温150mA恒流放电容量提高了15.48%； 碱锰电池的放气量由0.25mL减少到0.04mL。 。

王丽珍，王雪华，吴涛，张林森。 碱性锌锰电池铝锌合金负极的电化学行为[J]. 电源技术，2016（140）：294-297

除了上述成果外，张勇、李晓峰、宋艳华、张爱琴等老师在超级电容器和碱性二次电池领域也做了大量的工作：

表3 碳基材料、过渡金属氧化物和导电聚合物作为超级电容器电极材料的电化学性能比较