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浙江大学范修林研究员、福州大学汤育欣教授、苏州大学赵建庆副教授等人来所作学术报告

2021-11-03 点击数:121

文字来源:郑磊    


20211103日,上午9:30-11:30纳米所沈炎宾老师邀请,浙江大学材料科学与工程学院范修林研究员、福州大学汤育欣教授、苏州大学能源学院赵建庆副教授等人来纳米所学习交流,并在D111会议室分别为大家带来了精彩的学术报告。

首先是范修林研究员为大家带来题为“高能量密度锂电池电解液/电解质设计”的精彩学术分享。目前商用的 EC基电解液在4.3 V以上极易在正极表面被氧化,无法形成稳定的正极电解质膜(CEI),严重阻碍了高电压、高能量密度锂电池的发展,同时Li 金属和 Si负极具有最高的理论容量,近几年受到广泛关注。因此,开发高性能的新型电解液,既能有效抑制电解液在正极表面的氧化,同时又可以稳定 Li 金属或 Si 负极,对于提高电池的能量密度和安全性具有重要的研究价值。在此次报告中,范老师通过调整电解液组分,在正负极表面原位设计构建以无机物为主的固体电解质界面层,大幅提升了高能量密度正极材料在高电压下的循环稳定性,同时在 Li 金属和 Si 负极一侧有效稳定了 SEI,抑制了 Li 枝晶的生成和 Si 负极高体积形变造成的粉化。最后范老师提出了开发集合多种优异性能的新型电解液面临的困难和突破点,并对未来电解液的发展方向进行了展望。

 

 

范修林研究员报告现场

 

接下来汤育欣老师为大家分享了题目为Rational Materials Design toward Advanced Energy Storage Device ”的精彩报告。汤老师分别从原位电化学反应监测快充电池、高安全高比能量固态锂金属电池高的性能固态聚合物电解质以及存储器件的多维度印刷技术等方面详细介绍了课题组目前的研究进展,其中重点强调了开发高性能固态聚合物电解质是高度安全高比能量固态锂金属电池的关键。然而,固体聚合物电解质的低离子电导率和电解质/电极界面的不稳定性阻碍了其广泛利用。为了应对这些关键挑战,汤老师组在聚环氧乙烷(PEO)基聚合物电解质中引入具有双功能的强路易斯酸氟化物:一方面,路易斯酸和阴离子相互作用可以促进锂盐解离提高锂离子转移效率;另一方面;电解质/电极界面原位生成富LiF的界面层,抑制锂金属的不均匀沉积以及与PEO基质之间持续的不良反应,这一重点突破有望促进高比能固态电池的快速发展。


 

汤育欣教授报告现场

 

最后,苏州大学能源学院副教授赵建庆老师则立足于产学结合,为大家带来了题为“锂(钠)离子电池关键正极材料及其产业化应用”的分享报告。近年来,先进锂(钠)离子电池技术推动着电动汽车和大型储能系统在新能源领域的飞速发展。高镍正极材料是目前全球动力电池企业重点布局的关键性正极材料。赵老师提出,精准控制高镍材料的合成, 掌握其合成机理,是降低高镍正极材料阳离子混排程度的根本途径。进一步通过表面包覆修饰层的原位可控构筑,进行高镍材料的表界面结构精细设计与修饰,可实现高镍正极材料 合成控制、结构调控与表界面修饰的一步到位,协同增效其电化学储锂性能和热稳定性,显著改善动力电池的续航里程和安全性。另一方面,聚阴离子型铁基化合物被认为是钠离子电 池产业化应用的理想正极材料,但是亟需解决其化学稳定性差、本征电导率低以及电化学性 能不理想等技术难题。最后,赵老师重点强调了利用原位碳包覆、结构共生导电载体、阴离子原位掺杂等改性技术,可显著提升聚阴离子型铁基正极材料的电导率和 Na+扩散动力学,提高其能量密度、倍率性能和长循环寿命,有望推动钠离子电池在大型储能系统中的示范应用。

 

 

赵建庆副教授报告现场

 

 

简介:范修林浙江大学研究员、博士生导师,在 Nature Nanotech. Nature Energy, Chem, Joule, Nature Commun.,Science Advances, JACS, Adv. Mater.等期刊共计发表 SCI 论文 100 余篇。引用次数> 14000H-index = 63Google Scholar 统计)。研究成果先后被 C&EN, Science Daily, Engineering 360, R&Dmag,人民网等国际、国内媒体报道。

简介:汤育欣,福州大学教授、博士生导师,主要从事储能电池的基础和应用研究,通过持续的基础和应用研究,在锂离子电极材料的可控制备、电解质设计及高性能储能器件性能及其优化等方面取得了一系列创新性的成果。现主要研究兴趣为全固态电池及其固态电解质设计、特种电池电极材料及电解质设计、实时电化学反应的原位监测技术和电池安全评估等。迄今为止,已经在材料、化学工程领域的专业期刊(Sci. Adv., Adv. Mater., JACS,Angew. Chem., Chem. Soc. Rev., etc.)等发表学术文章110余篇。

简介:赵建庆,苏州大学能源学院副教授,浙江凯社德材料技术有限公司和江苏众钠能源科技有限公司创始人,长期从事锂(钠)离子电池电极材料的基础研发与产业化应用研究,主要围绕层状高镍氧化物正极材料、聚阴离子型铁基正极材料以及高能量密度负极材料的可控制备、结构设计与电化学性能评估。以第一/通讯作者在 Adv. Energy Mater., Nano Energy, Small, J. Mater. Chem. A, J. EnergyChem.等国际能源类期刊上发表学术论文 50 余篇;授权国家发明专利 6项,实用新型专利 6 项,PCT 国际专利 1 项,申请美国专利 1 项。

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