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“材化讲坛”第55讲——新型卤化物基全固态电池设计与开发

2024-04-28  点击:[]

报告时间:2024430日上午9:00

报告地点:博彩导航 北区1号实验楼227会议室

报告人:王长虹

报告简介

全固态电池因其固有的安全性和高能量密度而受到广泛关注[1, 2]。然而,它的发展也面临一些关键挑战,如固态电解质离子电导率不足、界面化学-电化学-机械力学耦合失效、电极及电芯工程化工艺不成熟等。近年来我们专注于全固态电池“材料-界面-器件”多层级离子输运性质研究,取得了系统性研究成果。在材料层级,发展了“铵基辅助”通用水相合成法[3],提出了“离子与空位浓度平衡”设计准则[4],调控了体相离子传导,实现了新型卤化物电解质高离子电导率及百公斤级制备;在界面层级,基于界面自限制化学机制,构筑了界面精细结构[5, 6],实现了界面电荷高效输运[7],并揭示了固态电池“软短路”失效机制[8];在器件层面,建立了固态软包电芯多物理量数学模型,能精准预算固态电芯能量密度[9];并基于PTFE原纤维化原理发展了无溶剂干电极技术[10],构筑出安时级固态软包电芯。这些工作为新型卤化物基全固态电池技术发展提供了理论依据和技术支撑。

关键词卤化物固态电解质;界面离子输运;固态电极;固态软包电芯

参考文献

[1] C. Wang, J. Liang, J.T. Kim, X. Sun, Sci. Adv., 8 (2022) eadc9516.

[2] C. Wang, K. Adair, X. Sun, Acc. Mater. Res., 3 (2022) 21-32.

[3] C. Wang, J. Liang, J. Luo, J. Liu, X. Li, F. Zhao, R. Li, H. Huang, S. Zhao, L. Zhang, J. Wang, X. Sun, Sci. Adv., 7 (2021) eabh1896.

[4] C. Wang, S. Wang, X. Liu, Y. Wu, R. Yu, H. Duan, J.T. Kim, H. Huang, J. Wang, Y. Mo, X. Sun, Energy Environ. Sci., 16 (2023) 5136-5143.

[5] C. Wang, S. Hwang, M. Jiang, J. Liang, Y. Sun, K. Adair, M. Zheng, S. Mukherjee, X. Li, R. Li, H. Huang, S. Zhao, L. Zhang, S. Lu, J. Wang, C.V. Singh, D. Su, X. Sun, Adv Energy Mater, 11 (2021) 2100210.

[6] C. Wang, K.R. Adair, J. Liang, X. Li, Y. Sun, X. Li, J. Wang, Q. Sun, F. Zhao, X. Lin, R. Li, H. Huang, L. Zhang, R. Yang, S. Lu, X. Sun, Adv. Funct. Mater., 29 (2019) 1900392.

[7] C. Wang, J. Liang, S. Hwang, X. Li, Y. Zhao, K. Adair, C. Zhao, X. Li, S. Deng, X. Lin, X. Yang, R. Li, H. Huang, L. Zhang, S. Lu, D. Su, X. Sun, Nano Energy, 72 (2020) 104686.

[8] C. Wang, T. Deng, X. Fan, M. Zheng, R. Yu, Q. Lu, H. Duan, H. Huang, C. Wang, X. Sun, Joule, 6 (2022) 1770-1781.

[9] C. Wang, J. Liang, Y. Zhao, M. Zheng, X. Li, X. Sun, Energy Environ. Sci., 14 (2021) 2577-2619.

[10] C. Wang, R. Yu, H. Duan, Q. Lu, Q. Li, K.R. Adair, D. Bao, Y. Liu, R. Yang, J. Wang, S. Zhao, H. Huang, X. Sun, ACS Energy Lett., 7 (2022) 410-416.
报告人简介:

王长虹,宁波东方理工大学(暂名)Tenure-Track助理教授,独立PI,博士生导师。2020年1月获得加拿大西安大略大学博士学位(指导老师: 孙学良院士),2014年获得中国科学技术大学硕士学位,2012-2014年为中国科学院苏州纳米所联合培养研究生(指导老师:陈立桅教授,国家杰青);目前主要从事新型卤化物基全固态电池的关键材料与关键技术的研究。截止目前已发表SCI论文98篇,以第一和通讯作者身份发表学术论文37篇, 包括Nature Chemical Engineering, Nature Communications(2篇), Science Advances(2篇), Joule(2), Angew. Chem. Int. Ed.(3篇), Adv. Mater.(2篇), Energy Environ. Sci.(3), Adv. Energy Mater.(2篇), Nano Lett.(2篇)等国际权威期刊。论文总引用以超过8300余次,个人H-index=50。申请中国及国际专利13(授权7),入选浙江省海外高层次人才计划。



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