应江苏省高效电化学储能技术重点实验室邀请,2019年11月7日,华中科技大学材料学院郭新教授,中科院硅酸盐研究所李驰麟研究员到我院进行学术交流,为我院师生分别带来“Ion Transport in Lithium-Ion Conducting Solid Electrolyte:Oxides and Composites”、“动力学激活的氟基和镁基电池”的学术报告。此次报告为我校材料科学与技术学院、江苏省高效电化学储能技术重点实验室承办,在工程训练中心8311会议室举行,由材料科学与技术学院院长张校刚教授主持。
固态锂离子电池代表了下一代高能量密度锂离子电池的发展方向。在固态电池中,利用固体电解质替代传统电池中的液体电解质和隔膜。固态电池相比与传统的锂离子电池具
有更高的安全性、更高的能量密度、更低的自放电、更好的耐热性以及更加自由的电池设计的自由度大。郭新教授着重介绍了应用在固态电池中含石榴石结构的氧化物陶瓷和氧化物-聚合物复合材料的几项研究:1)、关于石榴石型LLZO离子电导率的研究和掺杂策略;2)、不含Li2CO3的石榴石型LLZO的表面性质研究;3)、LLZO-PEO理论模型的研究,同时介绍了基于固态离子制作的忆阻器,构建人工大脑芯片,模拟大脑各种行为等。
氟基和镁基电池具有高能量密度、高安全性和高元素丰富的潜在优势,但其长期发展发展受到动力学不足造成的储能性能下降。李驰麟研究员介绍了通过结构调控开发的烧绿石、六方钨青铜、四方钨青铜等开框架相氟基正极,成功构造了尺寸或者维度增加的快离子通道,提升了氟基材料的本征电导率和能量/功率密度,在负极氟化改性方面提出了高导氟基固态电解质增强SEI的实验途径和氟浓化界面的复合增强策略。此外李教授还介绍了锂盐添加剂调控激活的镁-多硫化物和镁-有机电池体系,该种电池体系避免了镁离子缓慢晶格内迁移的问题,实现了正极的多电子反应和高能量密度。
两场报告内容丰富,让大家收获满满,对固态电池、氟基和镁基电池等知识有了更为深入的了解。报告后,郭新教授、李驰麟研究员同我院部分教师和学生开展了积极深入的讨论,并参观了江苏省高效电化学储能技术重点实验室。
郭新教授,现任华中科技大学材料学院二级教授,中国固态离子学会理事,国际期刊“Solid State Ionics”编委,国际固态离子学会(International Society for Solid State Ionics)学术奖评审委员。回国前任德国于利希研究中心(Research Center Juelich)终身高级研究员,之前,他曾在德国马普固体研究所(Max Planck Institute for Solid State Research)从事研究工作多年。2005年获美国陶瓷协会Ross Coffin Purdy Award。在主流国际学术会议(如MRS, E-MRS, ECS, MS&T等)及国际著名高校和研究机构(如麻省理工学院、斯坦福大学、瑞士联邦工学院、德国马普研究所等)作过数十场邀请报告,在包括“Science”的学术期刊发表论文百余篇。2012年全职回国后创建了“固态离子学实验室”,其研究领域可概括为“固态离子导体与混合导体及其在信息、能源与环境等领域的应用”。具体研究领域有: 1.固体电解质与固态电池,2.类脑器件与脑启发式人工智能,3.气敏传感器及人工嗅觉,4.功能器件的3D打印。
李驰麟研究员,现任中科院上海硅酸盐研究所研究员,博士生导师,“中科院百人计划”入选者。2003年毕业于华东理工大学化学工程与工艺专业,获工学学士;2008毕业于复旦大学物理化学专业,获理学博士;同年进入德国马普固体研究所从事电池材料和固态离子学方面的研究;2013年加入上硅所工作。在新型电池材料的结构合成设计、电化学反应机制、纳米离子学、氟基电池、锂/镁金属电池和固态电池等方面作出系列创新成果。受邀在国际固态离子学大会、国际氟化学大会等国内外会议上作邀请/主题报告30余次。发表期刊论文近80篇,包括以通讯或第一作者的NPJ Comput. Mater.、J. Am. Chem. Soc.、Adv. Mater. (2)、ACS Nano(9)、Adv. Funct. Mater.(7)、Energy Storage Mater. (4)、Adv. Energy Mater.、Nano Lett.、Chem. Mater. (2)。授权PCT国际发明专利1项,授权中国发明专利7项,在申中国发明专利6项。担任Sci.Rep.编委、无机材料学报编委和Chin.Chem.Lett.青年编委。