12月4日，哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)院物理系青年教師張耀輝副教授以第一作者身份在國際著名學(xué)術(shù)期刊《納米快報》 (《Nano Letters》，2013年度影響因子為12.94，5年影響因子為14.45)在線發(fā)表了題為《具有自取向納米結(jié)構(gòu)的無枝晶金屬鋰的電沉積》（Dendrite-Free Lithium Deposition with Self-Aligned Nanorod Structure）的科研論文，哈爾濱工業(yè)大學(xué)物理系為第二署名單位。

　　金屬鋰具有極高的理論比容量（3860 mAh/g）、最負(fù)的還原電位（-3.04 V，相對于氫標(biāo)電位）和極小的密度（0.59 g/cm3），長期以來一直被視為一種極具競爭力的高容量二次電池負(fù)極材料。近來，隨著全球化石類能源的日漸短缺，開發(fā)以金屬鋰為負(fù)極的高容量二次電池重新成為國際研究的前沿?zé)狳c問題。然而，在電池充電過程中極易形成金屬鋰枝晶，造成電極循環(huán)的庫侖效率下降，甚至出現(xiàn)內(nèi)部短路，電池?zé)崾�效或發(fā)生爆炸。四十多年來，金屬鋰電極的枝晶抑制一直沒有得到有效解決。張耀輝在這篇論文中，成功地在液態(tài)電解液中實現(xiàn)了無枝晶光亮金屬鋰電極的電沉積，解決了這一難題；此外，該文還首次發(fā)現(xiàn)液態(tài)電解液體系中電沉積的金屬鋰電極實際上具有緊湊型納米棒結(jié)構(gòu)，此結(jié)果與之前人們認(rèn)為無枝晶的金屬鋰應(yīng)為致密結(jié)構(gòu)的預(yù)測不同。該結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)有助于正確理解金屬鋰電極的沉積/溶解機理，進(jìn)而促進(jìn)金屬鋰枝晶抑制這一研究方向的深入。通訊評議審稿人認(rèn)為：“該文中呈現(xiàn)的金屬鋰電極的均勻性及光滑程度非常高，該文報道了一個重要的研究成果（The images presented in the manuscript are gorgeous in terms of uniformity and smoothness. The results made in this paper would be a great achievement）。”

　　張耀輝先后于2001年和2006年在哈爾濱工業(yè)大學(xué)取得學(xué)士和博士學(xué)位，博士畢業(yè)后在華南理工大學(xué)進(jìn)行了兩年博士后研究工作，于2009年入職哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)院物理系。張耀輝獲國家留學(xué)基金委全額資助，于2012年9月至2013年9月赴美國西北太平洋國家實驗室進(jìn)行為期一年的訪問學(xué)者研究。目前已在《電源雜志》、《美國陶瓷會志》、《國際氫能》、《固態(tài)離子》、《國際應(yīng)用陶瓷技術(shù)》等國際期刊發(fā)表SCI論文30余篇，主要研究方向為新能源材料物理、固體氧化物燃料電池、鋰離子電池等。

無枝晶金屬鋰電極（緊湊納米棒結(jié)構(gòu)）