【講座主題】固態(tài)電池

【講座時(shí)間】2024年8月2日 星期五 14:00-17:00

【講座地點(diǎn)】https://wlwth.xetslk.com/sl/4lH5dV （聯(lián)系人：田潞17310578562）

1.【主講人】馮緒勇

【主講人簡(jiǎn)介】馮緒勇，合肥工業(yè)大學(xué)教授，黃山學(xué)者優(yōu)秀青年，安徽省海外高層次人才項(xiàng)目入選者，2021年加入合肥工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院，主要從事高安全性鋰離子電池關(guān)鍵材料研究。自2007年起從事鋰離子電池相關(guān)研究，2017年開始從事固態(tài)電池相關(guān)研究。2013年于中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲博士學(xué)位，曾于美國(guó)佛羅里達(dá)州立大學(xué)磁場(chǎng)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、德克薩斯州立大學(xué)奧斯丁分校開展鋰離子電池固態(tài)電解質(zhì)相關(guān)研究，至今在Nature Communications、Joule等雜志上發(fā)表鋰電池相關(guān)學(xué)術(shù)論文80余篇，獲授權(quán)中國(guó)發(fā)明專利4項(xiàng)，主持國(guó)家自然科學(xué)基金2項(xiàng)和其他項(xiàng)目共6項(xiàng)。擔(dān)任SCI期刊Materials Research Letter的青年編委。

【講座內(nèi)容】馮緒勇老師針對(duì)全固態(tài)電池的高成本和電化學(xué)性能問(wèn)題，提出了開發(fā)基于高豐度元素如Al、Zr、Si的固態(tài)電解質(zhì)材料，以降低成本。他指出結(jié)合鹵素陰離子可提高材料的高電壓穩(wěn)定性和可壓實(shí)性，是理想的正極固態(tài)電解質(zhì)材料。通過(guò)分析固態(tài)電解質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)和離子遷移路徑，馮老師認(rèn)為鋰/鈉離子共面分布和引入Cl/O混排是提升離子電導(dǎo)率的關(guān)鍵策略。這些方法成功提升了Al基鹵化物固態(tài)電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率，接近應(yīng)用水平。同時(shí)，通過(guò)調(diào)控固態(tài)電解質(zhì)的組成和缺陷，不僅提高了離子電導(dǎo)率，還增強(qiáng)了熱力學(xué)穩(wěn)定性，并降低了制備成本，為全固態(tài)電池的商業(yè)化提供了新思路。

2.【主講人】陳哲

【主講人簡(jiǎn)介】陳哲，華北電力大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院教授、資源環(huán)境系統(tǒng)優(yōu)化教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任，在Advanced Science，ACS Catalysis，small，Environmental science: nano, J. Phys. Chem. C，Journal of materials chemistry A等國(guó)際期刊發(fā)表論文三十余篇，授權(quán)發(fā)明專利5項(xiàng)。2020年獲華北電力大學(xué)“青年英才培育計(jì)劃”支持。主要從事能源轉(zhuǎn)化和存儲(chǔ)材料（包括鋰離子電池、鈉離子電池、金屬電池、固態(tài)電池等）的研究工作，在動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池體系及其關(guān)鍵材料方面取得了系列創(chuàng)新性成果，研制出多種新型高性能電極材料和二次電池體系。先后負(fù)責(zé)國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目一項(xiàng)、青年項(xiàng)目一項(xiàng)；國(guó)家電網(wǎng)公司科技項(xiàng)目2項(xiàng)；作為研究骨干參與國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題1項(xiàng)。

【講座內(nèi)容】陳哲老師課題組利用化學(xué)組分調(diào)控手段，成功制備出1P-LATP陶瓷固態(tài)電解質(zhì)材料，實(shí)現(xiàn)了5.2×10?4 S cm?1的高離子電導(dǎo)率，并深入探究了其離子傳輸機(jī)制；在陶瓷電解質(zhì)的界面調(diào)控方面，開發(fā)了一種基于氟化氫化丁腈橡膠的彈性導(dǎo)鋰中間層，有效緩沖了電解質(zhì)界面的兼容性問(wèn)題。相應(yīng)的鋰對(duì)稱電池的循環(huán)壽命顯著提升至1600 h，全電池在0.5 C下能實(shí)現(xiàn)500次穩(wěn)定循環(huán)。在高安全阻燃電解質(zhì)設(shè)計(jì)中，利用原位聚合技術(shù)開發(fā)的雙鋰鹽凝膠電解質(zhì)（PVC/TEP電解質(zhì)），實(shí)現(xiàn)了30°C下3.1×10?3 S cm?1的高離子電導(dǎo)率和小于0.3 s g?1的低自熄時(shí)間；并且相應(yīng)鋰對(duì)稱電池表現(xiàn)出2000h的穩(wěn)定長(zhǎng)循環(huán)。

3.【主講人】田華軍

【主講人簡(jiǎn)介】田華軍，華北電力大學(xué)教授，博導(dǎo)?，F(xiàn)任華北電力大學(xué)國(guó)家儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)教融合創(chuàng)新平臺(tái)-儲(chǔ)能材料與器件團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、儲(chǔ)能電池材料與應(yīng)用技術(shù)研究所所長(zhǎng)，材料科學(xué)與工程教研室主任；2021榮獲中國(guó)新銳科技人物卓越影響?yīng)?。長(zhǎng)期從事單價(jià)離子電池，主要包括全固態(tài)鋰電池、鈉離子電池；多價(jià)離子電池，包括高安全性鎂、鋁、鋅離子電池在內(nèi)的高比能二次新型儲(chǔ)能電池研究。申請(qǐng)(授權(quán))國(guó)家發(fā)明專利25項(xiàng)，在Nature Reviews Chemistry, Chemical Reviews, Nature Communications，Science Advances, Advanced Materials等期刊上發(fā)表SCI文章50余篇，被引超4000余次。

【講座內(nèi)容】作為實(shí)現(xiàn)高性能下一代電化學(xué)儲(chǔ)能電池的重要途徑，固態(tài)電池以其獨(dú)特的固態(tài)電解質(zhì)取代了傳統(tǒng)液態(tài)電解質(zhì)，不僅極大提升了電池的能量密度與安全性，還有效解決了液態(tài)電池面臨的漏液、熱失控等難題。本次田華軍老師深入解析含鹵素固體電解質(zhì)的離子傳輸特性及其結(jié)構(gòu)對(duì)電池性能的影響機(jī)制，聚焦于鹵化物電解質(zhì)、PEO以及PVDF基固態(tài)電解質(zhì)的內(nèi)在機(jī)理，通過(guò)精細(xì)的分子結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)分析，揭示了其卓越的離子傳輸性能和穩(wěn)定性來(lái)源。復(fù)合固體電解質(zhì)的研究通過(guò)結(jié)合不同材料的優(yōu)勢(shì)，提升了電解質(zhì)的綜合性能，增強(qiáng)了柔韌性和兼容性，為固態(tài)電池的柔性化和輕量化設(shè)計(jì)提供了新思路，為固態(tài)電池在多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。

4.【主講人】楊思勰

【主講人簡(jiǎn)介】楊思勰，博士，南京大學(xué)姑蘇青年教授，博士生導(dǎo)師，本科、博士畢業(yè)于南京大學(xué)現(xiàn)代工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院，師從周豪慎教授與何平教授。后于英國(guó)牛津大學(xué)Peter Bruce院士團(tuán)隊(duì)從事博士后工作。2023年入職南京大學(xué)功能材料與智能制造研究院。國(guó)家博士后創(chuàng)新人才計(jì)劃支持、江蘇省青年基金獲得者。主要鋰-空氣電池、固態(tài)電池和鋰資源提取相關(guān)研究，在Joule, Energy Environmental Science, Energy Storage Materials等期刊發(fā)表論文30余篇，擔(dān)任JACS，JMCA等國(guó)際期刊的審稿人。

【講座內(nèi)容】楊思勰老師在固態(tài)電池領(lǐng)域提出電極活性物質(zhì)與電解質(zhì)界面的優(yōu)化策略。對(duì)于如界面電荷輸運(yùn)受限、電解質(zhì)界面化學(xué)和電化學(xué)分解、充放電過(guò)程中的電極體積膨脹收縮導(dǎo)致的應(yīng)力失效以及空間電荷層對(duì)離子傳輸?shù)挠绊懙碾姌O內(nèi)部活性物質(zhì)與電解質(zhì)界面的科學(xué)問(wèn)題，楊思勰老師提出鋰合金化和形成界面SEI膜的策略，重點(diǎn)關(guān)注在硫化物固態(tài)電解質(zhì)鋰硫電池中的應(yīng)用。此外，本次發(fā)言還重點(diǎn)探討硫化鋰人工SEI的全固態(tài)鋰硫電池的性能。

5.【主講人】萬(wàn)佳雨

【主講人簡(jiǎn)介】萬(wàn)佳雨，上海交通大學(xué)溥淵未來(lái)技術(shù)學(xué)院，未來(lái)電池研究中心執(zhí)行主任，副教授，博士生導(dǎo)師。曾在美國(guó)斯坦福大學(xué)進(jìn)行博士后研究，合作導(dǎo)師為崔屹院士與鮑哲南院士。在美國(guó)馬里蘭大學(xué)獲得博士學(xué)位，師從胡良兵（現(xiàn)耶魯大學(xué)講席教授）。研究方向主要為儲(chǔ)能材料與器件、人工智能、先進(jìn)制造等。到目前為止，在能源和材料領(lǐng)域的國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊如《自然·納米技術(shù)》《焦耳》等發(fā)表論文80余篇，總被引用12,000余次，H因子50。曾獲得美國(guó)真空協(xié)會(huì)全美博士研究生獎(jiǎng)、國(guó)家優(yōu)秀自費(fèi)留學(xué)生獎(jiǎng)學(xué)金，斯坦福大學(xué)全球前2%科學(xué)家年度榜單。擔(dān)任多本國(guó)內(nèi)外雜志青年編委。與國(guó)內(nèi)外多所高校同行擁有良好合作關(guān)系，受邀在國(guó)際會(huì)議、高校、科研院所及平臺(tái)做主題報(bào)告、邀請(qǐng)報(bào)告等80余次。

【講座內(nèi)容】鋰離子電池早已無(wú)處不在，如何既提高其能量密度又保障其安全性成為領(lǐng)域的重大挑戰(zhàn)。全固態(tài)鋰金屬電池可通過(guò)使用不燃的固態(tài)電解質(zhì)替代易燃的有機(jī)電解液、以及高能量密度的鋰金屬負(fù)極來(lái)解決此問(wèn)題，有望進(jìn)一步提高鋰電池的能量密度。然而，目前文獻(xiàn)中報(bào)道的大多數(shù)電池中的固態(tài)電解質(zhì)厚度均大于100微米，其能量密度難以令人滿意。此外，在研究較多的固態(tài)電解質(zhì)中，聚合物基以及聚合物/陶瓷復(fù)合基的固態(tài)電解質(zhì)通常仍易燃，導(dǎo)致基于此的固態(tài)電池安全問(wèn)題仍未解決。通過(guò)固態(tài)電解質(zhì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料創(chuàng)新，本次討論固態(tài)鋰金屬電池關(guān)鍵材料與界面研究如何解決高能量/功率密度與電池安全性之間難以兼得的困境。本次展示的超薄固態(tài)電解質(zhì)厚度可低至5微米，且具有熱穩(wěn)定性、不易燃性和高機(jī)械強(qiáng)度，抵抗鋰枝晶刺穿效果好。

6.【主講人】張希

【主講人簡(jiǎn)介】張希，上海交通大學(xué)教授、博導(dǎo)，智能汽車研究所所長(zhǎng)，交通運(yùn)輸部中青年科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才，國(guó)家萬(wàn)人計(jì)劃中組部青年拔尖人才，斯坦福- Elsevier全球前2%頂尖科學(xué)家，現(xiàn)任汽車動(dòng)力與智能控制國(guó)家工程研究中心副主任，主要從事硫化物全固態(tài)電池材料信息設(shè)計(jì)技術(shù)及動(dòng)力電池智能管理技術(shù)等研究，主持包括國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)專項(xiàng)項(xiàng)目在內(nèi)的省部級(jí)以上二十余項(xiàng)，出版著作5部，發(fā)表論文130余篇，授權(quán)發(fā)明專利50余項(xiàng)，榮獲中國(guó)產(chǎn)學(xué)研合作促進(jìn)獎(jiǎng)、中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)年度成果獎(jiǎng)、中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)科技進(jìn)步獎(jiǎng)、全球應(yīng)用算法實(shí)踐典范大賽最高獎(jiǎng)"Grand Prize" 等獎(jiǎng)項(xiàng)，擔(dān)任IEEE PES動(dòng)力電池系統(tǒng)分委會(huì)常務(wù)理事、中國(guó)全固態(tài)電池產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)專委會(huì)委員、中國(guó)機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會(huì)車輛工程專業(yè)教學(xué)委員會(huì)委員、全氣候電動(dòng)汽車電池及其管理國(guó)際學(xué)術(shù)研究聯(lián)合體委員等。

【講座內(nèi)容】硫化物全固態(tài)電池以高離子電導(dǎo)硫化物固態(tài)電解質(zhì)取代現(xiàn)有鋰電池中的有機(jī)電解液和隔膜，同時(shí)采用高比容量正極和負(fù)極，可從本質(zhì)上解決鋰電池安全和能量密度問(wèn)題。本次發(fā)言分析現(xiàn)有液態(tài)電池技術(shù)和產(chǎn)業(yè)存在的痛點(diǎn)問(wèn)題，以及硫化物全固態(tài)電池國(guó)內(nèi)外研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀，介紹高穩(wěn)定性LPSX電解質(zhì)、復(fù)合高鎳正極、鋰合金負(fù)極等核心材料制備關(guān)鍵技術(shù)和技術(shù)指標(biāo)，并講述通過(guò)科技成果轉(zhuǎn)化推動(dòng)硫化物全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展思路和已取得的進(jìn)展。