【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(kāi)始從事固態(tài)電池相關(guān)研究。2013年于中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲博士學(xué)位，曾于美國佛羅里達州立大學(xué)磁場(chǎng)國家實(shí)驗室、德克薩斯州立大學(xué)奧斯丁分校開(kāi)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，獲授權中國發(fā)明專(zhuān)利4項，主持國家自然科學(xué)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。
【講座內容】馮緒勇老師針對全固態(tài)電池的高成本和電化學(xué)性能問(wèn)題，提出了開(kāi)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(guān)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(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)的離子電導率，接近應用水平。同時(shí)，通過(guò)調控固態(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(xué)穩定性，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)境系統優(yōu)化教育部重點(diǎn)實(shí)驗室副主任，在A(yíng)dvanced 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(zhuān)利5項。2020年獲華北電力大學(xué)“青年英才培育計劃”支持。主要從事能源轉化和存儲材料（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(dòng)力電池和儲能電池體系及其關(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。先后負責國家自然科學(xué)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(diǎn)研發(fā)計劃課題1項。
【講座內容】陳哲老師課題組利用化學(xué)組分調控手段，成功制備出1P-LATP陶瓷固態(tài)電解質(zhì)材料，實(shí)現了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)的界面調控方面，開(kāi)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(wèn)題。相應的鋰對稱(chēng)電池的循環(huán)壽命顯著(zhù)提升至1600 h，全電池在0.5 C下能實(shí)現500次穩定循環(huán)。在高安全阻燃電解質(zhì)設計中，利用原位聚合技術(shù)開(kāi)發(fā)的雙鋰鹽凝膠電解質(zhì)（PVC/TEP電解質(zhì)），實(shí)現了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(shí)間；并且相應鋰對稱(chēng)電池表現出2000h的穩定長(cháng)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?，F任華北電力大學(xué)國家儲能技術(shù)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(shù)研究所所長(cháng)，材料科學(xué)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(cháng)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、鋅離子電池在內的高比能二次新型儲能電池研究。申請(授權)國家發(fā)明專(zhuān)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。
【講座內容】作為實(shí)現高性能下一代電化學(xué)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)的內在機理，通過(guò)精細的分子結構和動(dòng)力學(xué)分析，揭示了其卓越的離子傳輸性能和穩定性來(lái)源。復合固體電解質(zhì)的研究通過(guò)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(gè)領(lǐng)域的應用打下了基礎。
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，博士生導師，本科、博士畢業(yè)于南京大學(xué)現代工程與應用科學(xué)學(xué)院，師從周豪慎教授與何平教授。后于英國牛津大學(xué)Peter Bruce院士團隊從事博士后工作。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(guān)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。對于如界面電荷輸運受限、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致的應力失效以及空間電荷層對離子傳輸的影響的電極內部活性物質(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)電池研究中心執行主任，副教授，博士生導師。曾在美國斯坦福大學(xué)進(jìn)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(xué)獲得博士學(xué)位，師從胡良兵（現耶魯大學(xué)講席教授）。研究方向主要為儲能材料與器件、人工智能、先進(jìn)制造等。到目前為止，在能源和材料領(lǐng)域的國際著(zhù)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。曾獲得美國真空協(xié)會(huì )全美博士研究生獎、國家優(yōu)秀自費留學(xué)生獎學(xué)金，斯坦福大學(xué)全球前2%科學(xué)家年度榜單。擔任多本國內外雜志青年編委。與國內外多所高校同行擁有良好合作關(guān)系，受邀在國際會(huì )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。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)替代易燃的有機電解液、以及高能量密度的鋰金屬負極來(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，目前文獻中報道的大多數電池中的固態(tài)電解質(zhì)厚度均大于100微米，其能量密度難以令人滿(mǎn)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(wèn)題仍未解決。通過(guò)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(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(jiǎn)介】張希，上海交通大學(xué)教授、博導，智能汽車(chē)研究所所長(cháng)，交通運輸部中青年科技創(chuàng )新領(lǐng)軍人才，國家萬(wàn)人計劃中組部青年拔尖人才，斯坦福- Elsevier全球前2%頂尖科學(xué)家，現任汽車(chē)動(dòng)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(shù)及動(dòng)力電池智能管理技術(shù)等研究，主持包括國家重點(diǎn)研發(fā)計劃重點(diǎn)專(zhuān)項項目在內的省部級以上二十余項，出版著(zhù)作5部，發(fā)表論文130余篇，授權發(fā)明專(zhuān)利50余項，榮獲中國產(chǎn)學(xué)研合作促進(jìn)獎、中國人工智能學(xué)會(huì )年度成果獎、中國汽車(chē)工程學(xué)會(huì )科技進(jìn)步獎、全球應用算法實(shí)踐典范大賽最高獎"Grand Prize" 等獎項，擔任IEEE PES動(dòng)力電池系統分委會(huì )常務(wù)理事、中國全固態(tài)電池產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng )新平臺專(zhuān)委會(huì )委員、中國機械工業(yè)教育協(xié)會(huì )車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)委員會(huì )委員、全氣候電動(dòng)汽車(chē)電池及其管理國際學(xué)術(shù)研究聯(lián)合體委員等。
【講座內容】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)取代現有鋰電池中的有機電解液和隔膜，同時(shí)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(wèn)題。本次發(fā)言分析現有液態(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)電池國內外研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化現狀，介紹高穩定性L(fǎng)PSX電解質(zhì)、復合高鎳正極、鋰合金負極等核心材料制備關(guān)鍵技術(shù)和技術(shù)指標，并講述通過(guò)科技成果轉化推動(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。