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編者按：近日，美國能源部（DOE）宣布將在未來五年內(nèi)為儲能聯(lián)合研究中心（JCESR）第二期投入1.2億美元，以推進(jìn)電池科學(xué)和技術(shù)研究開發(fā)，研究主要從五個方面進(jìn)行：液體溶劑化科學(xué)，固體溶劑化科學(xué)，流動性氧化還原科學(xué)，動態(tài)界面的電荷轉(zhuǎn)移，材料復(fù)雜性科學(xué)。

近日，美國能源部（DOE）宣布將在未來五年內(nèi)為儲能聯(lián)合研究中心（JCESR）第二期投入1.2億美元，以推進(jìn)電池科學(xué)和技術(shù)研究開發(fā)。未來五年，阿貢國家實驗室領(lǐng)導(dǎo)的JCESR將基于對材料原子和分子級別理論認(rèn)知，采用“自下而上”模式開發(fā)用于不同電池的新型材料。其目標(biāo)是設(shè)計和開發(fā)超出當(dāng)前鋰離子電池容量的多價化學(xué)電池，并研究用于電網(wǎng)規(guī)模儲能的液流電池新概念。

JCESR將在五個方向進(jìn)行重點研究以實現(xiàn)這些目標(biāo)，包括：

液體溶劑化科學(xué)，重點研究內(nèi)容包括：（1）靜置狀態(tài)溶劑化殼的平衡結(jié)構(gòu)；（2）液體溶劑化對電荷界面和充電狀態(tài)等擾動的動態(tài)響應(yīng)。該研究主要基于JCESR之前五年在電解質(zhì)基因組中引入并開發(fā)的有機分子模擬，以及界面處溶劑化和去溶劑化現(xiàn)象的原位表征。

固體溶劑化科學(xué)，開發(fā)所有固體電解質(zhì)的溶劑籠機理，重點內(nèi)容包括：（1）柔性溶劑籠，如膜和聚合物；（2）硬質(zhì)脆性溶劑籠，如玻璃和水晶。該研究將大量借鑒JCESR之前五年通過材料項目開發(fā)的晶體模擬技術(shù)，并將進(jìn)行原位X射線分析、核磁共振和傳輸研究。固體的固定溶劑籠概念能夠與液體中的流動溶劑化殼相比較，從這個角度來看，液體電解質(zhì)是固體電解質(zhì)中柔性溶劑籠的終極。

流動性氧化還原科學(xué)，自下而上構(gòu)建新型氧化還原劑，將新型構(gòu)造的原子和分子結(jié)合起來，實現(xiàn)更高工作電壓、更高移動性、更長壽命、更高安全性和更低成本。重點內(nèi)容包括：（1）變革性新型氧化還原劑設(shè)計；（2）引入智能、響應(yīng)和再生特性。該研究通過開發(fā)氧化還原活性聚合物或氧化還原劑，為JCESR之前五年提出的液流電池新概念奠定分子基礎(chǔ)。

動態(tài)界面的電荷轉(zhuǎn)移，結(jié)合計算機模擬和界面結(jié)構(gòu)原位表征技術(shù)，預(yù)測和合成具有電極保護、選擇性離子電導(dǎo)率和高穩(wěn)定性的新界面。重點研究內(nèi)容包括：（1）了解相鄰電極和電解質(zhì)組成的自發(fā)界面的演變過程；（2）研究界面定向生長以達(dá)到特定性能標(biāo)準(zhǔn)。

材料復(fù)雜性科學(xué)，通過計算機模擬缺陷晶體和長程無序玻璃，并在表征中研究如何控制材料缺陷濃度及無序程度。重點研究內(nèi)容包括：（1）設(shè)計缺陷和無序材料以實現(xiàn)目標(biāo)性能；（2）指導(dǎo)合成以實現(xiàn)目標(biāo)缺陷濃度和無序程度。

原標(biāo)題：大手筆！續(xù)投1.2億美元！美國能源部DOE為儲能聯(lián)合研究中心續(xù)投1.2億美元