【講座主題】固態(tài)電池
【講座時間】2024年8月2日 星期五 14:00-17:00
【講座地點】https://wlwth.xetslk.com/sl/4lH5dV （聯(lián)系人：田潞17310578562）
1.【主講人】馮緒勇
【主講人簡介】馮緒勇，合肥工業(yè)大學教授，黃山學者優(yōu)秀青年，安徽省海外高層次人才項目入選者，2021年加入合肥工業(yè)大學材料學院，主要從事高安全性鋰離子電池關鍵材料研究。自2007年起從事鋰離子電池相關研究，2017年開始從事固態(tài)電池相關研究。2013年于中國科學技術大學獲博士學位，曾于美國佛羅里達州立大學磁場國家實驗室、德克薩斯州立大學奧斯丁分校開展鋰離子電池固態(tài)電解質(zhì)相關研究，至今在Nature Communications、Joule等雜志上發(fā)表鋰電池相關學術論文80余篇，獲授權中國發(fā)明專利4項，主持國家自然科學基金2項和其他項目共6項。擔任SCI期刊Materials Research Letter的青年編委。
【講座內(nèi)容】馮緒勇老師針對全固態(tài)電池的高成本和電化學性能問題，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。他指出結合鹵素陰離子可提高材料的高電壓穩(wěn)定性和可壓實性，是理想的正極固態(tài)電解質(zhì)材料。通過分析固態(tài)電解質(zhì)的微觀結構和離子遷移路徑，馮老師認為鋰/鈉離子共面分布和引入Cl/O混排是提升離子電導率的關鍵策略。這些方法成功提升了Al基鹵化物固態(tài)電解質(zhì)的離子電導率，接近應用水平。同時，通過調(diào)控固態(tài)電解質(zhì)的組成和缺陷，不僅提高了離子電導率，還增強了熱力學穩(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
【主講人簡介】陳哲，華北電力大學環(huán)境科學與工程學院教授、資源環(huán)境系統(tǒng)優(yōu)化教育部重點實驗室副主任，在Advanced Science，ACS Catalysis，small，Environmental science: nano, J. Phys. Chem. C，Journal of materials chemistry A等國際期刊發(fā)表論文三十余篇，授權發(fā)明專利5項。2020年獲華北電力大學“青年英才培育計劃”支持。主要從事能源轉(zhuǎn)化和存儲材料（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，在動力電池和儲能電池體系及其關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。先后負責國家自然科學基金面上項目一項、青年項目一項；國家電網(wǎng)公司科技項目2項；作為研究骨干參與國家重點研發(fā)計劃課題1項。
【講座內(nèi)容】陳哲老師課題組利用化學組分調(diào)控手段，成功制備出1P-LATP陶瓷固態(tài)電解質(zhì)材料，實現(xiàn)了5.2×10?4 S cm?1的高離子電導率，并深入探究了其離子傳輸機制；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鋰中間層，有效緩沖了電解質(zhì)界面的兼容性問題。相應的鋰對稱電池的循環(huán)壽命顯著提升至1600 h，全電池在0.5 C下能實現(xiàn)500次穩(wěn)定循環(huán)。在高安全阻燃電解質(zhì)設計中，利用原位聚合技術開發(fā)的雙鋰鹽凝膠電解質(zhì)（PVC/TEP電解質(zhì)），實現(xiàn)了30°C下3.1×10?3 S cm?1的高離子電導率和小于0.3 s g?1的低自熄時間；并且相應鋰對稱電池表現(xiàn)出2000h的穩(wěn)定長循環(huán)。
3.【主講人】田華軍
【主講人簡介】田華軍，華北電力大學教授，博導?，F(xiàn)任華北電力大學國家儲能技術產(chǎn)教融合創(chuàng)新平臺-儲能材料與器件團隊負責人、儲能電池材料與應用技術研究所所長，材料科學與工程教研室主任；2021榮獲中國新銳科技人物卓越影響獎。長期從事單價離子電池，主要包括全固態(tài)鋰電池、鈉離子電池；多價離子電池，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能電池研究。申請(授權)國家發(fā)明專利25項，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】作為實現(xiàn)高性能下一代電化學儲能電池的重要途徑，固態(tài)電池以其獨特的固態(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構對電池性能的影響機制，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)在機理，通過精細的分子結構和動力學分析，揭示了其卓越的離子傳輸性能和穩(wěn)定性來源。復合固體電解質(zhì)的研究通過結合不同材料的優(yōu)勢，提升了電解質(zhì)的綜合性能，增強了柔韌性和兼容性，為固態(tài)電池的柔性化和輕量化設計提供了新思路，為固態(tài)電池在多個領域的應用打下了基礎。
4.【主講人】楊思勰
【主講人簡介】楊思勰，博士，南京大學姑蘇青年教授，博士生導師，本科、博士畢業(yè)于南京大學現(xiàn)代工程與應用科學學院，師從周豪慎教授與何平教授。后于英國牛津大學Peter Bruce院士團隊從事博士后工作。2023年入職南京大學功能材料與智能制造研究院。國家博士后創(chuàng)新人才計劃支持、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研究，在Joule, Energy Environmental Science, Energy Storage Materials等期刊發(fā)表論文30余篇，擔任JACS，JMCA等國際期刊的審稿人。
【講座內(nèi)容】楊思勰老師在固態(tài)電池領域提出電極活性物質(zhì)與電解質(zhì)界面的優(yōu)化策略。對于如界面電荷輸運受限、電解質(zhì)界面化學和電化學分解、充放電過程中的電極體積膨脹收縮導致的應力失效以及空間電荷層對離子傳輸?shù)挠绊懙碾姌O內(nèi)部活性物質(zhì)與電解質(zhì)界面的科學問題，楊思勰老師提出鋰合金化和形成界面SEI膜的策略，重點關注在硫化物固態(tài)電解質(zhì)鋰硫電池中的應用。此外，本次發(fā)言還重點探討硫化鋰人工SEI的全固態(tài)鋰硫電池的性能。
5.【主講人】萬佳雨
【主講人簡介】萬佳雨，上海交通大學溥淵未來技術學院，未來電池研究中心執(zhí)行主任，副教授，博士生導師。曾在美國斯坦福大學進行博士后研究，合作導師為崔屹院士與鮑哲南院士。在美國馬里蘭大學獲得博士學位，師從胡良兵（現(xiàn)耶魯大學講席教授）。研究方向主要為儲能材料與器件、人工智能、先進制造等。到目前為止，在能源和材料領域的國際著名學術期刊如《自然·納米技術》《焦耳》等發(fā)表論文80余篇，總被引用12,000余次，H因子50。曾獲得美國真空協(xié)會全美博士研究生獎、國家優(yōu)秀自費留學生獎學金，斯坦福大學全球前2%科學家年度榜單。擔任多本國內(nèi)外雜志青年編委。與國內(nèi)外多所高校同行擁有良好合作關系，受邀在國際會議、高校、科研院所及平臺做主題報告、邀請報告等80余次。
【講座內(nèi)容】鋰離子電池早已無處不在，如何既提高其能量密度又保障其安全性成為領域的重大挑戰(zhàn)。全固態(tài)鋰金屬電池可通過使用不燃的固態(tài)電解質(zhì)替代易燃的有機電解液、以及高能量密度的鋰金屬負極來解決此問題，有望進一步提高鋰電池的能量密度。然而，目前文獻中報道的大多數(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/陶瓷復合基的固態(tài)電解質(zhì)通常仍易燃，導致基于此的固態(tài)電池安全問題仍未解決。通過固態(tài)電解質(zhì)的結構設計和材料創(chuàng)新，本次討論固態(tài)鋰金屬電池關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、不易燃性和高機械強度，抵抗鋰枝晶刺穿效果好。
6.【主講人】張希
【主講人簡介】張希，上海交通大學教授、博導，智能汽車研究所所長，交通運輸部中青年科技創(chuàng)新領軍人才，國家萬人計劃中組部青年拔尖人才，斯坦福- Elsevier全球前2%頂尖科學家，現(xiàn)任汽車動力與智能控制國家工程研究中心副主任，主要從事硫化物全固態(tài)電池材料信息設計技術及動力電池智能管理技術等研究，主持包括國家重點研發(fā)計劃重點專項項目在內(nèi)的省部級以上二十余項，出版著作5部，發(fā)表論文130余篇，授權發(fā)明專利50余項，榮獲中國產(chǎn)學研合作促進獎、中國人工智能學會年度成果獎、中國汽車工程學會科技進步獎、全球應用算法實踐典范大賽最高獎"Grand Prize" 等獎項，擔任IEEE PES動力電池系統(tǒng)分委會常務理事、中國全固態(tài)電池產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新平臺專委會委員、中國機械工業(yè)教育協(xié)會車輛工程專業(yè)教學委員會委員、全氣候電動汽車電池及其管理國際學術研究聯(lián)合體委員等。
【講座內(nèi)容】硫化物全固態(tài)電池以高離子電導硫化物固態(tài)電解質(zhì)取代現(xiàn)有鋰電池中的有機電解液和隔膜，同時采用高比容量正極和負極，可從本質(zhì)上解決鋰電池安全和能量密度問題。本次發(fā)言分析現(xiàn)有液態(tài)電池技術和產(chǎn)業(yè)存在的痛點問題，以及硫化物全固態(tài)電池國內(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)、復合高鎳正極、鋰合金負極等核心材料制備關鍵技術和技術指標，并講述通過科技成果轉(zhuǎn)化推動硫化物全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展思路和已取得的進展。