03月02日讯 The Athletic UK切尔西方面记者Simon Johnson今天撰写了专栏文章，其中的内容是关于在图赫尔到任之后缺少机会的英格兰左后卫奇尔韦尔的。
卡勒姆-哈德森-奥多伊并不是唯一一个在星期天战平曼联的比赛结束后感到宽心的切尔西球员。在那场焦点比赛中，主裁Stuart Attwell决定不对奥多伊可能的手球犯规判罚点球，而他的这一决定则引发了赛后激烈的辩论。在曼联主帅索尔斯克亚和客队球迷愤怒的呐喊声中，很多人可能都忘记了这个下午的比赛时光对于切尔西的奇尔韦尔而言是多么重要。
奇尔韦尔可能仅仅是因为登场比赛就感到非常高兴，而这种情绪也是可以理解的。这是他自一月份托马斯-图赫尔接替兰帕德出任切尔西主帅以后第三次代表切尔西出战。
他的缺席不是因为受伤或停赛，图赫尔更喜欢马科斯-阿隆索，而这名左后卫在兰帕德手下已经四个月没有出场比赛了。图赫尔执教的9场比赛中，阿隆索首发了6场，总共出场时间达到了523分钟。相较而言，奇尔韦尔总共的出场时间只有228分钟，不过星期天他好歹打完了全场比赛，此前的两次他都提早被替换下场。而其中一次，在对阵谢联的比赛中正是阿隆索替补登场换下了他，这个决定被认为触动了奇尔韦尔的神经。
当然，在这个周末被选中首发出场之前，这名24岁的球员一直都觉得有些垂头丧气。就像图赫尔对待其他没有经常登场比赛的球员那样，图赫尔也将奇尔韦尔拉到一旁解释他为何做出这种决定，但图赫尔的解释只能在一定程度上缓解奇尔韦尔的失望之情。
有消息人士告知TA，奇尔韦尔并没有考虑过主动向图赫尔抱怨或者引发队内的骚动。事实上，奇尔韦尔本人承认在兰帕德执教的后期，他的状态是有所下滑的，所以一开始被排除出首发阵容并不奇怪，而且奇尔韦尔也意识到了阿隆索在左翼卫这个位置上发挥的作用。
奇尔韦尔这种能够诚实地审时度势的态度是他的特点，去年10月份，他就在社交媒体上坦言，上赛季他还在为莱斯特城效力的时候，曾经失去了信心，并且找人倾诉了这种情况。
不过，对于一个去年夏天以5000万英镑转会费加盟的球员而言，这仍然不应该是他剧本上所写的剧情。加盟切尔西被认为是为了帮助奇尔韦尔把自己的职业生涯提升到另一个水平的决定，而不只是定期坐在场边观看他们的比赛。
奇尔韦尔经历的是一件在体育运动中很常见的事情，每当俱乐部董事会决定让教练席出现异动的时候，不同的教练就会带来不同的想法和首发阵容。而针对奇尔韦尔这一事件，主要值得注意的就是他是一位昂贵和引人注目的新援而已。
有两个因素可以解释为什么阿隆索在出场顺位上高于奇尔韦尔，一个是3-4-1-2阵型需要一个左翼卫而不是传统的左后卫，而阿隆索的特点更适合出任翼卫。在2016-17赛季，他在安东尼奥·孔蒂的带领下为切尔西赢得了英超冠军，当时孔蒂使用的也是3后卫体系。西班牙后卫缺乏速度的问题并没有暴露，但是他出色的推进技术让他成为了加盟英超以来在英超进球最多的后卫。
另一个因素是阿隆索的身高，他身高6英尺2英寸，奇尔韦尔5英尺10英寸。这对切尔西而言是宝贵的财富，他可以在两个禁区都提供优势。同时当时对阵谢联时图赫尔用阿隆索替换奇尔韦尔的重要原因，他担心切尔西后防的防空能力不足。
考虑到图赫尔如此频繁地使用阿隆索，如果这名30岁的左翼卫在对阵利物浦和埃弗顿的比赛中仍然首发，那并不会让人感到奇怪。就算奇尔韦尔还剩下4年长约以及作为年轻球员的优势，图赫尔对于他的使用仍然会给人十分不安的感受。
现在的这种不确定性对于奇尔韦尔并不是一件好事，他不仅要为自己在俱乐部的地位而战，而且他在英格兰队的地位也受到了威胁。
两周后，英格兰主帅索斯盖特将在这个月底公布三场世界杯预选赛的阵容，而距离英格兰在欧洲杯上对阵克罗地亚的首秀也只有三个月的时间了。
奇尔韦尔代表英格兰出场的12次出场都是在索斯盖特任期内获得的，但是由于伤病和新冠疫情的影响，国家队比赛被推迟了一段时间，在过去的16个月里奇尔韦尔只获得了一次国家队的机会。
阿森纳19岁的小将萨卡去年秋天开始代表英格兰出战4次，全是左后卫的位置，包括11月对阵比利时的那场比赛，奇尔韦尔当时正好因伤下场。
如果上个月莱斯特城的詹姆斯-贾斯汀没有膝盖前交叉韧带受伤的话，他可能会成为另一个重要的威胁，与此同时卢克-肖对这个角色有着强烈的欲望，他在曼联的良好状态已经持续一段时间了。在斯坦福桥球场终场哨声吹响后，奇尔韦尔和肖在一起，享受着一场看似轻松愉快的谈话。从他们各自的90分钟时间的表现来看，索斯盖特很难在他们之间做出选择。
那场比赛，肖创造了3次机会，奇尔韦尔创造了1次；前者的3次铲球让他赢得了这个数据上的对比，而他在对抗上也以6比4要优于奇尔韦尔。后者的传球次数更多（53次对47次），并且传球的准确率更高（86.8%对80.9%）。
奇尔韦尔本赛季代表切尔西出场有2个进球和4次助攻，但这些都是在图赫尔接手之前获得的。卢克-肖的5次助攻中有4次是2月份之前获得的，所以索斯盖特对他的印象更深刻。
然而值得一提的是，肖自2018年以来就没有为英格兰队效力过。状态和伤病对他来说也是个问题，在这两名球员中，奇尔韦尔已经赢得了索斯盖特的信任。
但是如果他在俱乐部中只是一个可有可无的角色的话，对于索斯盖特来说，选择他去参加重要赛事将会更加困难。
不过，图赫尔对这些可不担心，他有着自己的目标要去实现，他需要给董事会留下深刻印象。在上个月的采访中他表示：“在对阵热刺的比赛之前（在奇尔韦尔连续第二次替补出场之后），我和他谈过，我告诉他：‘你现在必须相信我，我看到了你的潜力和你的才能。‘”
“奇尔韦尔可能有很多想法，希望他不会考虑太多，因为他首先应该相信自己，他也应该相信我们，我们会继续努力，我们会找到奖励他让他出场的机会。”
“与此同时，我们希望有一个对每个人都公平的开始，我们不会以俱乐部付出多少转会费来评判任何人，而是让每个人都觉得这是一个新的开始。”
到目前为止，阿隆索充分利用了这次机会。而奇尔韦尔现在知道，每次他被选择首发出场时，他都必须把握住机会。
卡勒姆-哈德森-奥多伊并不是唯一一个在星期天战平曼联的比赛结束后感到宽心的切尔西球员。在那场焦点比赛中，主裁Stuart Attwell决定不对奥多伊可能的手球犯规判罚点球，而他的这一决定则引发了赛后激烈的辩论。在曼联主帅索尔斯克亚和客队球迷愤怒的呐喊声中，很多人可能都忘记了这个下午的比赛时光对于切尔西的奇尔韦尔而言是多么重要。
奇尔韦尔可能仅仅是因为登场比赛就感到非常高兴，而这种情绪也是可以理解的。这是他自一月份托马斯-图赫尔接替兰帕德出任切尔西主帅以后第三次代表切尔西出战。
他的缺席不是因为受伤或停赛，图赫尔更喜欢马科斯-阿隆索，而这名左后卫在兰帕德手下已经四个月没有出场比赛了。图赫尔执教的9场比赛中，阿隆索首发了6场，总共出场时间达到了523分钟。相较而言，奇尔韦尔总共的出场时间只有228分钟，不过星期天他好歹打完了全场比赛，此前的两次他都提早被替换下场。而其中一次，在对阵谢联的比赛中正是阿隆索替补登场换下了他，这个决定被认为触动了奇尔韦尔的神经。
当然，在这个周末被选中首发出场之前，这名24岁的球员一直都觉得有些垂头丧气。就像图赫尔对待其他没有经常登场比赛的球员那样，图赫尔也将奇尔韦尔拉到一旁解释他为何做出这种决定，但图赫尔的解释只能在一定程度上缓解奇尔韦尔的失望之情。
有消息人士告知TA，奇尔韦尔并没有考虑过主动向图赫尔抱怨或者引发队内的骚动。事实上，奇尔韦尔本人承认在兰帕德执教的后期，他的状态是有所下滑的，所以一开始被排除出首发阵容并不奇怪，而且奇尔韦尔也意识到了阿隆索在左翼卫这个位置上发挥的作用。
奇尔韦尔这种能够诚实地审时度势的态度是他的特点，去年10月份，他就在社交媒体上坦言，上赛季他还在为莱斯特城效力的时候，曾经失去了信心，并且找人倾诉了这种情况。
不过，对于一个去年夏天以5000万英镑转会费加盟的球员而言，这仍然不应该是他剧本上所写的剧情。加盟切尔西被认为是为了帮助奇尔韦尔把自己的职业生涯提升到另一个水平的决定，而不只是定期坐在场边观看他们的比赛。
奇尔韦尔经历的是一件在体育运动中很常见的事情，每当俱乐部董事会决定让教练席出现异动的时候，不同的教练就会带来不同的想法和首发阵容。而针对奇尔韦尔这一事件，主要值得注意的就是他是一位昂贵和引人注目的新援而已。
有两个因素可以解释为什么阿隆索在出场顺位上高于奇尔韦尔，一个是3-4-1-2阵型需要一个左翼卫而不是传统的左后卫，而阿隆索的特点更适合出任翼卫。在2016-17赛季，他在安东尼奥·孔蒂的带领下为切尔西赢得了英超冠军，当时孔蒂使用的也是3后卫体系。西班牙后卫缺乏速度的问题并没有暴露，但是他出色的推进技术让他成为了加盟英超以来在英超进球最多的后卫。
另一个因素是阿隆索的身高，他身高6英尺2英寸，奇尔韦尔5英尺10英寸。这对切尔西而言是宝贵的财富，他可以在两个禁区都提供优势。同时当时对阵谢联时图赫尔用阿隆索替换奇尔韦尔的重要原因，他担心切尔西后防的防空能力不足。
考虑到图赫尔如此频繁地使用阿隆索，如果这名30岁的左翼卫在对阵利物浦和埃弗顿的比赛中仍然首发，那并不会让人感到奇怪。就算奇尔韦尔还剩下4年长约以及作为年轻球员的优势，图赫尔对于他的使用仍然会给人十分不安的感受。
现在的这种不确定性对于奇尔韦尔并不是一件好事，他不仅要为自己在俱乐部的地位而战，而且他在英格兰队的地位也受到了威胁。
两周后，英格兰主帅索斯盖特将在这个月底公布三场世界杯预选赛的阵容，而距离英格兰在欧洲杯上对阵克罗地亚的首秀也只有三个月的时间了。
奇尔韦尔代表英格兰出场的12次出场都是在索斯盖特任期内获得的，但是由于伤病和新冠疫情的影响，国家队比赛被推迟了一段时间，在过去的16个月里奇尔韦尔只获得了一次国家队的机会。
阿森纳19岁的小将萨卡去年秋天开始代表英格兰出战4次，全是左后卫的位置，包括11月对阵比利时的那场比赛，奇尔韦尔当时正好因伤下场。
如果上个月莱斯特城的詹姆斯-贾斯汀没有膝盖前交叉韧带受伤的话，他可能会成为另一个重要的威胁，与此同时卢克-肖对这个角色有着强烈的欲望，他在曼联的良好状态已经持续一段时间了。在斯坦福桥球场终场哨声吹响后，奇尔韦尔和肖在一起，享受着一场看似轻松愉快的谈话。从他们各自的90分钟时间的表现来看，索斯盖特很难在他们之间做出选择。
那场比赛，肖创造了3次机会，奇尔韦尔创造了1次；前者的3次铲球让他赢得了这个数据上的对比，而他在对抗上也以6比4要优于奇尔韦尔。后者的传球次数更多（53次对47次），并且传球的准确率更高（86.8%对80.9%）。
奇尔韦尔本赛季代表切尔西出场有2个进球和4次助攻，但这些都是在图赫尔接手之前获得的。卢克-肖的5次助攻中有4次是2月份之前获得的，所以索斯盖特对他的印象更深刻。
然而值得一提的是，肖自2018年以来就没有为英格兰队效力过。状态和伤病对他来说也是个问题，在这两名球员中，奇尔韦尔已经赢得了索斯盖特的信任。
但是如果他在俱乐部中只是一个可有可无的角色的话，对于索斯盖特来说，选择他去参加重要赛事将会更加困难。
不过，图赫尔对这些可不担心，他有着自己的目标要去实现，他需要给董事会留下深刻印象。在上个月的采访中他表示：“在对阵热刺的比赛之前（在奇尔韦尔连续第二次替补出场之后），我和他谈过，我告诉他：‘你现在必须相信我，我看到了你的潜力和你的才能。‘”
“奇尔韦尔可能有很多想法，希望他不会考虑太多，因为他首先应该相信自己，他也应该相信我们，我们会继续努力，我们会找到奖励他让他出场的机会。”
“与此同时，我们希望有一个对每个人都公平的开始，我们不会以俱乐部付出多少转会费来评判任何人，而是让每个人都觉得这是一个新的开始。”
到目前为止，阿隆索充分利用了这次机会。而奇尔韦尔现在知道，每次他被选择首发出场时，他都必须把握住机会。
【取代锂电池？氯离子电池能否掀起"绿色革命"[思考]】11年前，因铅酸蓄电池企业污染，江苏大丰50多名儿童血铅中毒，其中不乏10个月大的婴儿。这件事深深触动了李明强，也改变了他的人生轨迹。
“我一辈子都会研究绿色动力电池，要让百姓用着放心。”英国学成归来的他立即加入大连理工大学，从事绿色动力电池研究，相继研制出高寿命镍锌电池、碘离子电池和溴离子电池。
近日，李明强团队又提出一款基于盐包水电解质的高性能氯离子电池，该水系氯离子全电池可以在0~3.1伏电压区间内运行，能量密度达262瓦时/千克，寿命达2000次（保持率70 %）。如此高的循环稳定性首次在氯离子电池体系中实现。相关研究成果发表于iScience。
图：测试中的氯离子电池
【更加环保的潜力军】
“与传统动力电池不同，绿色动力电池不采用含毒成分材料，生产使用过程中和废弃后都不会污染环境，是一类高性能、无污染的储能系统。”李明强在接受《中国科学报》采访时表示。
氯离子电池是绿色动力电池的一种，该电池理论体积能量密度高（2500 Wh/L）、成本低、安全性好。由于海水、矿产、盐湖等均含有丰富的氯资源，氯离子电池也被认为是潜在的“下一代”电化学存储设备。
然而，氯离子氧化还原材料的不稳定性及在电解质中的溶解性，导致氯离子电池循环寿命短（100次左右），从而限制其在储能领域的发展应用。
李明强团队研发的高压水系氯离子全电池，则采用碳材料做正极，饱和四甲基氯化铵水溶液做电解质，金属锌做负极，“解决了电极材料在电解质中溶解和循环寿命短的问题，有望推动氯离子电池取代锂离子电池”。
实际上，高压水系氯离子电池相较于传统“热门”电池有诸多优势。“它比易燃、有毒有机电解质锂离子电池更安全；比低能量密度镍氢电池理论体积能量密度更高；氯资源可取自海水、矿产等，比使用成本高昂的质子交换膜与铂触媒燃料电池成本更加低廉。”李明强说。
论文第一作者、大连理工大学研究生李彤向《中国科学报》介绍，“基于盐包水电解质的高性能氯离子电池”指该氯离子电池采用盐包水电解质，后者是指溶质和溶剂（水）质量比/体积比都远大于1的电解质，“可大幅提升水系电解液的电化学窗口，使电池具有更高能量密度，并且环保安全”。
【多次试错终得突破】
实际上，李明强从2006年就开始关注绿色动力电池，10多年过去了，国内外研究氯离子电池团队依然很少。
“针对当前电池问题，我不会随大流盲目研发，而是找到根本解决路径，氯离子电池研究比较超前，而且存在很多技术难点。”李明强看问题的角度有所不同。
在研发氯离子电池这些年里，他遇到了充放电效率低、活性物质利用不完全、循环寿命低、充放电状态不稳定等诸多技术难题。该研究最为惊喜的进展，是解决了氯离子电池循环寿命短的问题。
正极材料在电解质中溶解的问题是造成氯离子电池循环寿命短的主要原因。李明强说，“此前，我们主要采用金属氯化物和金属氯氧化物作为氯离子电正极材料，电解质为离子液体，电极材料会在电解质中溶解，使氯离子电池容量衰减严重，从而导致较低循环寿命（约100次）。”
为了选择合适的电解液，该团队曾尝试过不同的有机试剂做溶剂，但电极溶解问题一直没有得到改善。在查阅相关资料、分析讨论后，他们发现高浓度电解质对电极材料的溶解具有抑制作用，而氯盐在水中具有较高溶解度，于是采用了盐包水电解质。
正极材料的选择则更为曲折。“当时国内外有关氯离子的研究都是以氯化物和氯氧化物为主，直到看到《自然》发布的一项锂离子电池研究成果，科研人员利用卤族元素（溴、氯）+石墨开发出一种与传统锂电池完全不同的正极材料。”李彤告诉记者。
“此前，碳材料主要被用作超级电容器正极材料。工作机理有本质上的不同。超级电容器是通过电极与电解质之间形成的界面双层存储能量，不是离子迁移，而我们研发的电池属于离子电池，主要依靠氯离子在正负极之间来回移动实现能量存储。”李彤解释说。
受到启发，团队开始尝试使用碳材料作为正极材料，结果显示，它可以解决电极材料在电解质中溶解的问题。
虽然电解质溶解问题解决了，但循环寿命还是不理想。随后，团队经过3天密集查阅资料、讨论对策、制定实验方案，终于找到集流体这一容易被忽略的影响循环寿命的因素。
“我们尝试了很多集流体，不锈钢箔、钛片、镍箔等，效果都不理想，最后尝试将碳材料制成浆涂抹在石墨箔上，氯离子电池循环寿命低的难题终于得到解决，这为阴离子电池正极材料的开发提供了新思路。”李彤说。
【产业化之光显现】
虽然此次研发的氯离子电池具有高安全性、成本低、制备工艺简单等优势，但距离产业化依然有一段艰难的路要走。
李彤告诉记者，此次研发的氯离子电池正极材料比容量在100~140 mAh/g之间，低于目前商用锂离子电池三元材料的比容量（155~220 mAh/g）。
此外，氯离子电池库仑效率为90%，还要继续寻找合适的电解质添加剂，构建更加稳定的电解质，从而避免电解质中氯离子的损失，或通过降低碳材料缺陷浓度和表面含氧官能团改善电池库仑效率。
推进氯离子电池等绿色动力电池产业化是李明强多年来一直追求的事业。已是副教授的他直言：“这十几年，我一心要做绿色动力电池转化。”
实际上，在黎明前的孤路上行走，李明强也有过动摇，但每当取得一点进展，他又兴奋地继续前行。“我们还开展了溴离子电池、碘离子电池等绿色动力电池研究，这种阴离子电池之间有相通机理，当其中一种电池进入研究瓶颈时，可能会在另一种电池研发中找到灵感。”李明强说。
目前，李明强校内团队成员只有4人，但大家对绿色动力电池研发可谓痴迷。“我跟学生每天都会去实验室，没有周末，一天不去大家都会觉得不舒服，而我一天去好几次。”接受采访时，他刚从实验室回来。
目前，已经有企业陆续找到李明强商谈绿色动力电池研发和推广事宜，先前研发的镍锌电池也已做出成品，即将产业化。“我希望，未来支持绿色动力电池发展的项目多一些、人才多一些、眼光远一些。”李明强说。https://t.cn/A6tJ2CQU
“我一辈子都会研究绿色动力电池，要让百姓用着放心。”英国学成归来的他立即加入大连理工大学，从事绿色动力电池研究，相继研制出高寿命镍锌电池、碘离子电池和溴离子电池。
近日，李明强团队又提出一款基于盐包水电解质的高性能氯离子电池，该水系氯离子全电池可以在0~3.1伏电压区间内运行，能量密度达262瓦时/千克，寿命达2000次（保持率70 %）。如此高的循环稳定性首次在氯离子电池体系中实现。相关研究成果发表于iScience。
图：测试中的氯离子电池
【更加环保的潜力军】
“与传统动力电池不同，绿色动力电池不采用含毒成分材料，生产使用过程中和废弃后都不会污染环境，是一类高性能、无污染的储能系统。”李明强在接受《中国科学报》采访时表示。
氯离子电池是绿色动力电池的一种，该电池理论体积能量密度高（2500 Wh/L）、成本低、安全性好。由于海水、矿产、盐湖等均含有丰富的氯资源，氯离子电池也被认为是潜在的“下一代”电化学存储设备。
然而，氯离子氧化还原材料的不稳定性及在电解质中的溶解性，导致氯离子电池循环寿命短（100次左右），从而限制其在储能领域的发展应用。
李明强团队研发的高压水系氯离子全电池，则采用碳材料做正极，饱和四甲基氯化铵水溶液做电解质，金属锌做负极，“解决了电极材料在电解质中溶解和循环寿命短的问题，有望推动氯离子电池取代锂离子电池”。
实际上，高压水系氯离子电池相较于传统“热门”电池有诸多优势。“它比易燃、有毒有机电解质锂离子电池更安全；比低能量密度镍氢电池理论体积能量密度更高；氯资源可取自海水、矿产等，比使用成本高昂的质子交换膜与铂触媒燃料电池成本更加低廉。”李明强说。
论文第一作者、大连理工大学研究生李彤向《中国科学报》介绍，“基于盐包水电解质的高性能氯离子电池”指该氯离子电池采用盐包水电解质，后者是指溶质和溶剂（水）质量比/体积比都远大于1的电解质，“可大幅提升水系电解液的电化学窗口，使电池具有更高能量密度，并且环保安全”。
【多次试错终得突破】
实际上，李明强从2006年就开始关注绿色动力电池，10多年过去了，国内外研究氯离子电池团队依然很少。
“针对当前电池问题，我不会随大流盲目研发，而是找到根本解决路径，氯离子电池研究比较超前，而且存在很多技术难点。”李明强看问题的角度有所不同。
在研发氯离子电池这些年里，他遇到了充放电效率低、活性物质利用不完全、循环寿命低、充放电状态不稳定等诸多技术难题。该研究最为惊喜的进展，是解决了氯离子电池循环寿命短的问题。
正极材料在电解质中溶解的问题是造成氯离子电池循环寿命短的主要原因。李明强说，“此前，我们主要采用金属氯化物和金属氯氧化物作为氯离子电正极材料，电解质为离子液体，电极材料会在电解质中溶解，使氯离子电池容量衰减严重，从而导致较低循环寿命（约100次）。”
为了选择合适的电解液，该团队曾尝试过不同的有机试剂做溶剂，但电极溶解问题一直没有得到改善。在查阅相关资料、分析讨论后，他们发现高浓度电解质对电极材料的溶解具有抑制作用，而氯盐在水中具有较高溶解度，于是采用了盐包水电解质。
正极材料的选择则更为曲折。“当时国内外有关氯离子的研究都是以氯化物和氯氧化物为主，直到看到《自然》发布的一项锂离子电池研究成果，科研人员利用卤族元素（溴、氯）+石墨开发出一种与传统锂电池完全不同的正极材料。”李彤告诉记者。
“此前，碳材料主要被用作超级电容器正极材料。工作机理有本质上的不同。超级电容器是通过电极与电解质之间形成的界面双层存储能量，不是离子迁移，而我们研发的电池属于离子电池，主要依靠氯离子在正负极之间来回移动实现能量存储。”李彤解释说。
受到启发，团队开始尝试使用碳材料作为正极材料，结果显示，它可以解决电极材料在电解质中溶解的问题。
虽然电解质溶解问题解决了，但循环寿命还是不理想。随后，团队经过3天密集查阅资料、讨论对策、制定实验方案，终于找到集流体这一容易被忽略的影响循环寿命的因素。
“我们尝试了很多集流体，不锈钢箔、钛片、镍箔等，效果都不理想，最后尝试将碳材料制成浆涂抹在石墨箔上，氯离子电池循环寿命低的难题终于得到解决，这为阴离子电池正极材料的开发提供了新思路。”李彤说。
【产业化之光显现】
虽然此次研发的氯离子电池具有高安全性、成本低、制备工艺简单等优势，但距离产业化依然有一段艰难的路要走。
李彤告诉记者，此次研发的氯离子电池正极材料比容量在100~140 mAh/g之间，低于目前商用锂离子电池三元材料的比容量（155~220 mAh/g）。
此外，氯离子电池库仑效率为90%，还要继续寻找合适的电解质添加剂，构建更加稳定的电解质，从而避免电解质中氯离子的损失，或通过降低碳材料缺陷浓度和表面含氧官能团改善电池库仑效率。
推进氯离子电池等绿色动力电池产业化是李明强多年来一直追求的事业。已是副教授的他直言：“这十几年，我一心要做绿色动力电池转化。”
实际上，在黎明前的孤路上行走，李明强也有过动摇，但每当取得一点进展，他又兴奋地继续前行。“我们还开展了溴离子电池、碘离子电池等绿色动力电池研究，这种阴离子电池之间有相通机理，当其中一种电池进入研究瓶颈时，可能会在另一种电池研发中找到灵感。”李明强说。
目前，李明强校内团队成员只有4人，但大家对绿色动力电池研发可谓痴迷。“我跟学生每天都会去实验室，没有周末，一天不去大家都会觉得不舒服，而我一天去好几次。”接受采访时，他刚从实验室回来。
目前，已经有企业陆续找到李明强商谈绿色动力电池研发和推广事宜，先前研发的镍锌电池也已做出成品，即将产业化。“我希望，未来支持绿色动力电池发展的项目多一些、人才多一些、眼光远一些。”李明强说。https://t.cn/A6tJ2CQU
【取代锂电池？氯离子电池能否掀起"绿色革命"[思考]】11年前，因铅酸蓄电池企业污染，江苏大丰50多名儿童血铅中毒，其中不乏10个月大的婴儿。这件事深深触动了李明强，也改变了他的人生轨迹。
“我一辈子都会研究绿色动力电池，要让百姓用着放心。”英国学成归来的他立即加入大连理工大学，从事绿色动力电池研究，相继研制出高寿命镍锌电池、碘离子电池和溴离子电池。
近日，李明强团队又提出一款基于盐包水电解质的高性能氯离子电池，该水系氯离子全电池可以在0~3.1伏电压区间内运行，能量密度达262瓦时/千克，寿命达2000次（保持率70 %）。如此高的循环稳定性首次在氯离子电池体系中实现。相关研究成果发表于iScience。
图：测试中的氯离子电池
【更加环保的潜力军】
“与传统动力电池不同，绿色动力电池不采用含毒成分材料，生产使用过程中和废弃后都不会污染环境，是一类高性能、无污染的储能系统。”李明强在接受《中国科学报》采访时表示。
氯离子电池是绿色动力电池的一种，该电池理论体积能量密度高（2500 Wh/L）、成本低、安全性好。由于海水、矿产、盐湖等均含有丰富的氯资源，氯离子电池也被认为是潜在的“下一代”电化学存储设备。
然而，氯离子氧化还原材料的不稳定性及在电解质中的溶解性，导致氯离子电池循环寿命短（100次左右），从而限制其在储能领域的发展应用。
李明强团队研发的高压水系氯离子全电池，则采用碳材料做正极，饱和四甲基氯化铵水溶液做电解质，金属锌做负极，“解决了电极材料在电解质中溶解和循环寿命短的问题，有望推动氯离子电池取代锂离子电池”。
实际上，高压水系氯离子电池相较于传统“热门”电池有诸多优势。“它比易燃、有毒有机电解质锂离子电池更安全；比低能量密度镍氢电池理论体积能量密度更高；氯资源可取自海水、矿产等，比使用成本高昂的质子交换膜与铂触媒燃料电池成本更加低廉。”李明强说。
论文第一作者、大连理工大学研究生李彤向《中国科学报》介绍，“基于盐包水电解质的高性能氯离子电池”指该氯离子电池采用盐包水电解质，后者是指溶质和溶剂（水）质量比/体积比都远大于1的电解质，“可大幅提升水系电解液的电化学窗口，使电池具有更高能量密度，并且环保安全”。
【多次试错终得突破】
实际上，李明强从2006年就开始关注绿色动力电池，10多年过去了，国内外研究氯离子电池团队依然很少。
“针对当前电池问题，我不会随大流盲目研发，而是找到根本解决路径，氯离子电池研究比较超前，而且存在很多技术难点。”李明强看问题的角度有所不同。
在研发氯离子电池这些年里，他遇到了充放电效率低、活性物质利用不完全、循环寿命低、充放电状态不稳定等诸多技术难题。该研究最为惊喜的进展，是解决了氯离子电池循环寿命短的问题。
正极材料在电解质中溶解的问题是造成氯离子电池循环寿命短的主要原因。李明强说，“此前，我们主要采用金属氯化物和金属氯氧化物作为氯离子电正极材料，电解质为离子液体，电极材料会在电解质中溶解，使氯离子电池容量衰减严重，从而导致较低循环寿命（约100次）。”
为了选择合适的电解液，该团队曾尝试过不同的有机试剂做溶剂，但电极溶解问题一直没有得到改善。在查阅相关资料、分析讨论后，他们发现高浓度电解质对电极材料的溶解具有抑制作用，而氯盐在水中具有较高溶解度，于是采用了盐包水电解质。
正极材料的选择则更为曲折。“当时国内外有关氯离子的研究都是以氯化物和氯氧化物为主，直到看到《自然》发布的一项锂离子电池研究成果，科研人员利用卤族元素（溴、氯）+石墨开发出一种与传统锂电池完全不同的正极材料。”李彤告诉记者。
“此前，碳材料主要被用作超级电容器正极材料。工作机理有本质上的不同。超级电容器是通过电极与电解质之间形成的界面双层存储能量，不是离子迁移，而我们研发的电池属于离子电池，主要依靠氯离子在正负极之间来回移动实现能量存储。”李彤解释说。
受到启发，团队开始尝试使用碳材料作为正极材料，结果显示，它可以解决电极材料在电解质中溶解的问题。
虽然电解质溶解问题解决了，但循环寿命还是不理想。随后，团队经过3天密集查阅资料、讨论对策、制定实验方案，终于找到集流体这一容易被忽略的影响循环寿命的因素。
“我们尝试了很多集流体，不锈钢箔、钛片、镍箔等，效果都不理想，最后尝试将碳材料制成浆涂抹在石墨箔上，氯离子电池循环寿命低的难题终于得到解决，这为阴离子电池正极材料的开发提供了新思路。”李彤说。
【产业化之光显现】
虽然此次研发的氯离子电池具有高安全性、成本低、制备工艺简单等优势，但距离产业化依然有一段艰难的路要走。
李彤告诉记者，此次研发的氯离子电池正极材料比容量在100~140 mAh/g之间，低于目前商用锂离子电池三元材料的比容量（155~220 mAh/g）。
此外，氯离子电池库仑效率为90%，还要继续寻找合适的电解质添加剂，构建更加稳定的电解质，从而避免电解质中氯离子的损失，或通过降低碳材料缺陷浓度和表面含氧官能团改善电池库仑效率。
推进氯离子电池等绿色动力电池产业化是李明强多年来一直追求的事业。已是副教授的他直言：“这十几年，我一心要做绿色动力电池转化。”
实际上，在黎明前的孤路上行走，李明强也有过动摇，但每当取得一点进展，他又兴奋地继续前行。“我们还开展了溴离子电池、碘离子电池等绿色动力电池研究，这种阴离子电池之间有相通机理，当其中一种电池进入研究瓶颈时，可能会在另一种电池研发中找到灵感。”李明强说。
目前，李明强校内团队成员只有4人，但大家对绿色动力电池研发可谓痴迷。“我跟学生每天都会去实验室，没有周末，一天不去大家都会觉得不舒服，而我一天去好几次。”接受采访时，他刚从实验室回来。
目前，已经有企业陆续找到李明强商谈绿色动力电池研发和推广事宜，先前研发的镍锌电池也已做出成品，即将产业化。“我希望，未来支持绿色动力电池发展的项目多一些、人才多一些、眼光远一些。”李明强说。https://t.cn/A6tJ2CQU
“我一辈子都会研究绿色动力电池，要让百姓用着放心。”英国学成归来的他立即加入大连理工大学，从事绿色动力电池研究，相继研制出高寿命镍锌电池、碘离子电池和溴离子电池。
近日，李明强团队又提出一款基于盐包水电解质的高性能氯离子电池，该水系氯离子全电池可以在0~3.1伏电压区间内运行，能量密度达262瓦时/千克，寿命达2000次（保持率70 %）。如此高的循环稳定性首次在氯离子电池体系中实现。相关研究成果发表于iScience。
图：测试中的氯离子电池
【更加环保的潜力军】
“与传统动力电池不同，绿色动力电池不采用含毒成分材料，生产使用过程中和废弃后都不会污染环境，是一类高性能、无污染的储能系统。”李明强在接受《中国科学报》采访时表示。
氯离子电池是绿色动力电池的一种，该电池理论体积能量密度高（2500 Wh/L）、成本低、安全性好。由于海水、矿产、盐湖等均含有丰富的氯资源，氯离子电池也被认为是潜在的“下一代”电化学存储设备。
然而，氯离子氧化还原材料的不稳定性及在电解质中的溶解性，导致氯离子电池循环寿命短（100次左右），从而限制其在储能领域的发展应用。
李明强团队研发的高压水系氯离子全电池，则采用碳材料做正极，饱和四甲基氯化铵水溶液做电解质，金属锌做负极，“解决了电极材料在电解质中溶解和循环寿命短的问题，有望推动氯离子电池取代锂离子电池”。
实际上，高压水系氯离子电池相较于传统“热门”电池有诸多优势。“它比易燃、有毒有机电解质锂离子电池更安全；比低能量密度镍氢电池理论体积能量密度更高；氯资源可取自海水、矿产等，比使用成本高昂的质子交换膜与铂触媒燃料电池成本更加低廉。”李明强说。
论文第一作者、大连理工大学研究生李彤向《中国科学报》介绍，“基于盐包水电解质的高性能氯离子电池”指该氯离子电池采用盐包水电解质，后者是指溶质和溶剂（水）质量比/体积比都远大于1的电解质，“可大幅提升水系电解液的电化学窗口，使电池具有更高能量密度，并且环保安全”。
【多次试错终得突破】
实际上，李明强从2006年就开始关注绿色动力电池，10多年过去了，国内外研究氯离子电池团队依然很少。
“针对当前电池问题，我不会随大流盲目研发，而是找到根本解决路径，氯离子电池研究比较超前，而且存在很多技术难点。”李明强看问题的角度有所不同。
在研发氯离子电池这些年里，他遇到了充放电效率低、活性物质利用不完全、循环寿命低、充放电状态不稳定等诸多技术难题。该研究最为惊喜的进展，是解决了氯离子电池循环寿命短的问题。
正极材料在电解质中溶解的问题是造成氯离子电池循环寿命短的主要原因。李明强说，“此前，我们主要采用金属氯化物和金属氯氧化物作为氯离子电正极材料，电解质为离子液体，电极材料会在电解质中溶解，使氯离子电池容量衰减严重，从而导致较低循环寿命（约100次）。”
为了选择合适的电解液，该团队曾尝试过不同的有机试剂做溶剂，但电极溶解问题一直没有得到改善。在查阅相关资料、分析讨论后，他们发现高浓度电解质对电极材料的溶解具有抑制作用，而氯盐在水中具有较高溶解度，于是采用了盐包水电解质。
正极材料的选择则更为曲折。“当时国内外有关氯离子的研究都是以氯化物和氯氧化物为主，直到看到《自然》发布的一项锂离子电池研究成果，科研人员利用卤族元素（溴、氯）+石墨开发出一种与传统锂电池完全不同的正极材料。”李彤告诉记者。
“此前，碳材料主要被用作超级电容器正极材料。工作机理有本质上的不同。超级电容器是通过电极与电解质之间形成的界面双层存储能量，不是离子迁移，而我们研发的电池属于离子电池，主要依靠氯离子在正负极之间来回移动实现能量存储。”李彤解释说。
受到启发，团队开始尝试使用碳材料作为正极材料，结果显示，它可以解决电极材料在电解质中溶解的问题。
虽然电解质溶解问题解决了，但循环寿命还是不理想。随后，团队经过3天密集查阅资料、讨论对策、制定实验方案，终于找到集流体这一容易被忽略的影响循环寿命的因素。
“我们尝试了很多集流体，不锈钢箔、钛片、镍箔等，效果都不理想，最后尝试将碳材料制成浆涂抹在石墨箔上，氯离子电池循环寿命低的难题终于得到解决，这为阴离子电池正极材料的开发提供了新思路。”李彤说。
【产业化之光显现】
虽然此次研发的氯离子电池具有高安全性、成本低、制备工艺简单等优势，但距离产业化依然有一段艰难的路要走。
李彤告诉记者，此次研发的氯离子电池正极材料比容量在100~140 mAh/g之间，低于目前商用锂离子电池三元材料的比容量（155~220 mAh/g）。
此外，氯离子电池库仑效率为90%，还要继续寻找合适的电解质添加剂，构建更加稳定的电解质，从而避免电解质中氯离子的损失，或通过降低碳材料缺陷浓度和表面含氧官能团改善电池库仑效率。
推进氯离子电池等绿色动力电池产业化是李明强多年来一直追求的事业。已是副教授的他直言：“这十几年，我一心要做绿色动力电池转化。”
实际上，在黎明前的孤路上行走，李明强也有过动摇，但每当取得一点进展，他又兴奋地继续前行。“我们还开展了溴离子电池、碘离子电池等绿色动力电池研究，这种阴离子电池之间有相通机理，当其中一种电池进入研究瓶颈时，可能会在另一种电池研发中找到灵感。”李明强说。
目前，李明强校内团队成员只有4人，但大家对绿色动力电池研发可谓痴迷。“我跟学生每天都会去实验室，没有周末，一天不去大家都会觉得不舒服，而我一天去好几次。”接受采访时，他刚从实验室回来。
目前，已经有企业陆续找到李明强商谈绿色动力电池研发和推广事宜，先前研发的镍锌电池也已做出成品，即将产业化。“我希望，未来支持绿色动力电池发展的项目多一些、人才多一些、眼光远一些。”李明强说。https://t.cn/A6tJ2CQU
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