2024年储能技术应用线上研讨会（第六期）

【讲座主题】固态电池 【讲座时间】2024年8月2日 星期五 14:00-17:00 【讲座地点】https://wlwth.xetslk.com/sl/4lH5dV （联系人：田潞17310578562） 1.【主讲人】冯绪勇 【主讲人简介】冯绪勇，合肥工业大学教授，黄山学者优秀青年，安徽省海外高层次人才项目入选者，2021年加入合肥工业大学材料学院，主要从事高安全性锂离子电池关键材料研究。自2007年起从事锂离子电池相关研究，2017年开始从事固态电池相关研究。2013年于中国科学技术大学获博士学位，曾于美国佛罗里达州立大学磁场国家实验室、德克萨斯州立大学奥斯丁分校开展锂离子电池固态电解质相关研究，至今在Nature Communications、Joule等杂志上发表锂电池相关学术论文80余篇，获授权中国发明专利4项，主持国家自然科学基金2项和其他项目共6项。担任SCI期刊Materials Research Letter的青年编委。 【讲座内容】冯绪勇老师针对全固态电池的高成本和电化学性能问题，提出了开发基于高丰度元素如Al、Zr、Si的固态电解质材料，以降低成本。他指出结合卤素阴离子可提高材料的高电压稳定性和可压实性，是理想的正极固态电解质材料。通过分析固态电解质的微观结构和离子迁移路径，冯老师认为锂/钠离子共面分布和引入Cl/O混排是提升离子电导率的关键策略。这些方法成功提升了Al基卤化物固态电解质的离子电导率，接近应用水平。同时，通过调控固态电解质的组成和缺陷，不仅提高了离子电导率，还增强了热力学稳定性，并降低了制备成本，为全固态电池的商业化提供了新思路。 2.【主讲人】陈哲 【主讲人简介】陈哲，华北电力大学环境科学与工程学院教授、资源环境系统优化教育部重点实验室副主任，在Advanced Science，ACS Catalysis，small，Environmental science: nano, J. Phys. Chem. C，Journal of materials chemistry A等国际期刊发表论文三十余篇，授权发明专利5项。2020年获华北电力大学“青年英才培育计划”支持。主要从事能源转化和存储材料（包括锂离子电池、钠离子电池、金属电池、固态电池等）的研究工作，在动力电池和储能电池体系及其关键材料方面取得了系列创新性成果，研制出多种新型高性能电极材料和二次电池体系。先后负责国家自然科学基金面上项目一项、青年项目一项；国家电网公司科技项目2项；作为研究骨干参与国家重点研发计划课题1项。 【讲座内容】陈哲老师课题组利用化学组分调控手段，成功制备出1P-LATP陶瓷固态电解质材料，实现了5.2×10−4 S cm−1的高离子电导率，并深入探究了其离子传输机制；在陶瓷电解质的界面调控方面，开发了一种基于氟化氢化丁腈橡胶的弹性导锂中间层，有效缓冲了电解质界面的兼容性问题。相应的锂对称电池的循环寿命显著提升至1600 h，全电池在0.5 C下能实现500次稳定循环。在高安全阻燃电解质设计中，利用原位聚合技术开发的双锂盐凝胶电解质（PVC/TEP电解质），实现了30°C下3.1×10−3 S cm−1的高离子电导率和小于0.3 s g−1的低自熄时间；并且相应锂对称电池表现出2000h的稳定长循环。 3.【主讲人】田华军 【主讲人简介】田华军，华北电力大学教授，博导。现任华北电力大学国家储能技术产教融合创新平台-储能材料与器件团队负责人、储能电池材料与应用技术研究所所长，材料科学与工程教研室主任；2021荣获中国新锐科技人物卓越影响奖。长期从事单价离子电池，主要包括全固态锂电池、钠离子电池；多价离子电池，包括高安全性镁、铝、锌离子电池在内的高比能二次新型储能电池研究。申请(授权)国家发明专利25项，在Nature Reviews Chemistry, Chemical Reviews, Nature Communications，Science Advances, Advanced Materials等期刊上发表SCI文章50余篇，被引超4000余次。 【讲座内容】作为实现高性能下一代电化学储能电池的重要途径，固态电池以其独特的固态电解质取代了传统液态电解质，不仅极大提升了电池的能量密度与安全性，还有效解决了液态电池面临的漏液、热失控等难题。本次田华军老师深入解析含卤素固体电解质的离子传输特性及其结构对电池性能的影响机制，聚焦于卤化物电解质、PEO以及PVDF基固态电解质的内在机理，通过精细的分子结构和动力学分析，揭示了其卓越的离子传输性能和稳定性来源。复合固体电解质的研究通过结合不同材料的优势，提升了电解质的综合性能，增强了柔韧性和兼容性，为固态电池的柔性化和轻量化设计提供了新思路，为固态电池在多个领域的应用打下了基础。 4.【主讲人】杨思勰 【主讲人简介】杨思勰，博士，南京大学姑苏青年教授，博士生导师，本科、博士毕业于南京大学现代工程与应用科学学院，师从周豪慎教授与何平教授。后于英国牛津大学Peter Bruce院士团队从事博士后工作。2023年入职南京大学功能材料与智能制造研究院。国家博士后创新人才计划支持、江苏省青年基金获得者。主要锂-空气电池、固态电池和锂资源提取相关研究，在Joule, Energy Environmental Science, Energy Storage Materials等期刊发表论文30余篇，担任JACS，JMCA等国际期刊的审稿人。 【讲座内容】杨思勰老师在固态电池领域提出电极活性物质与电解质界面的优化策略。对于如界面电荷输运受限、电解质界面化学和电化学分解、充放电过程中的电极体积膨胀收缩导致的应力失效以及空间电荷层对离子传输的影响的电极内部活性物质与电解质界面的科学问题，杨思勰老师提出锂合金化和形成界面SEI膜的策略，重点关注在硫化物固态电解质锂硫电池中的应用。此外，本次发言还重点探讨硫化锂人工SEI的全固态锂硫电池的性能。 5.【主讲人】万佳雨 【主讲人简介】万佳雨，上海交通大学溥渊未来技术学院，未来电池研究中心执行主任，副教授，博士生导师。曾在美国斯坦福大学进行博士后研究，合作导师为崔屹院士与鲍哲南院士。在美国马里兰大学获得博士学位，师从胡良兵（现耶鲁大学讲席教授）。研究方向主要为储能材料与器件、人工智能、先进制造等。到目前为止，在能源和材料领域的国际著名学术期刊如《自然·纳米技术》《焦耳》等发表论文80余篇，总被引用12,000余次，H因子50。曾获得美国真空协会全美博士研究生奖、国家优秀自费留学生奖学金，斯坦福大学全球前2%科学家年度榜单。担任多本国内外杂志青年编委。与国内外多所高校同行拥有良好合作关系，受邀在国际会议、高校、科研院所及平台做主题报告、邀请报告等80余次。 【讲座内容】锂离子电池早已无处不在，如何既提高其能量密度又保障其安全性成为领域的重大挑战。全固态锂金属电池可通过使用不燃的固态电解质替代易燃的有机电解液、以及高能量密度的锂金属负极来解决此问题，有望进一步提高锂电池的能量密度。然而，目前文献中报道的大多数电池中的固态电解质厚度均大于100微米，其能量密度难以令人满意。此外，在研究较多的固态电解质中，聚合物基以及聚合物/陶瓷复合基的固态电解质通常仍易燃，导致基于此的固态电池安全问题仍未解决。通过固态电解质的结构设计和材料创新，本次讨论固态锂金属电池关键材料与界面研究如何解决高能量/功率密度与电池安全性之间难以兼得的困境。本次展示的超薄固态电解质厚度可低至5微米，且具有热稳定性、不易燃性和高机械强度，抵抗锂枝晶刺穿效果好。 6.【主讲人】张希 【主讲人简介】张希，上海交通大学教授、博导，智能汽车研究所所长，交通运输部中青年科技创新领军人才，国家万人计划中组部青年拔尖人才，斯坦福- Elsevier全球前2%顶尖科学家，现任汽车动力与智能控制国家工程研究中心副主任，主要从事硫化物全固态电池材料信息设计技术及动力电池智能管理技术等研究，主持包括国家重点研发计划重点专项项目在内的省部级以上二十余项，出版著作5部，发表论文130余篇，授权发明专利50余项，荣获中国产学研合作促进奖、中国人工智能学会年度成果奖、中国汽车工程学会科技进步奖、全球应用算法实践典范大赛最高奖"Grand Prize" 等奖项，担任IEEE PES动力电池系统分委会常务理事、中国全固态电池产学研协同创新平台专委会委员、中国机械工业教育协会车辆工程专业教学委员会委员、全气候电动汽车电池及其管理国际学术研究联合体委员等。 【讲座内容】硫化物全固态电池以高离子电导硫化物固态电解质取代现有锂电池中的有机电解液和隔膜，同时采用高比容量正极和负极，可从本质上解决锂电池安全和能量密度问题。本次发言分析现有液态电池技术和产业存在的痛点问题，以及硫化物全固态电池国内外研发和产业化现状，介绍高稳定性LPSX电解质、复合高镍正极、锂合金负极等核心材料制备关键技术和技术指标，并讲述通过科技成果转化推动硫化物全固态电池产业发展思路和已取得的进展。 返回