报 告 人:章志珍 副教授,中山大学

报告地点:北区科技楼三楼报告厅314

报告时间:2021年10月13日10:00-11:00(星期三)

邀 请 人:李 辉 教授

报告摘要:锂离子电池已被广泛地应用于便携式消费类电子产品,未来主要发展方向是实现电动汽车取代燃油汽车,智能电网,可再生能源规模接入及开发适用于航空航天、深海、船舶等极端环境的新一代电池。目前商业锂电池使用有机液态电解液而存在易燃易爆甚至起火等安全隐患。使用固态电解质替代液体电解液可以有效提升电池的安全性。固态电解质是固态电池最核心的组成部件,其性质从很大程度上决定了固态电池的循环稳定性和功率密度。

理解离子在固体材料中的输运行为及机制对于指导和设计新材料具有至关重要的意义。然而,目前对于影响离子传输性质的认识局限于晶体静态结构的特性,一般认为阴离子仅在平衡位置附近作热振动,阳离子在阴离子构成的静态骨架的间隙进行传导,而忽略了阳离子和阳离子之间的库伦排斥力以及阴离子骨架势能面的涨落对于阳离子传导的影响。本报告将着重讨论本人及合作伙伴近年来利用第一性原理分子动力学结合键价理论、基于中子衍射的最大熵法分析等来研究和探索晶体材料中阳离子输运的新机理。结合理论和实验理解固体材料中离子协同输运等关键科学问题,从而为新型快离子导体材料的设计提供理论支持。

报告人简介:章志珍副教授,中山大学“百人计划”引进中青年学术骨干,近10年来一直致力于离子在固体中输运机理的研究以及固-固界面扩散动力学的调控。结合原位和非原位实验技术和表征手段及密度泛函理论计算(DFT)、从头算分子动力学(AIMD)模拟等理论方法,系统研究了氧化物、硫化物电解质中离子的输运行为,从微观原子尺度理解固体材料中离子输运行为及跃迁机制。首次发现室温聚阴离子转动现象,并从理论上证实了paddle-wheel机制,丰富了对现有离子输运机制的认识。近5年来在国际顶级学术期刊发表论文近30篇,其中一作/共同一作论文包括Nat. Rev. Mater., JACS, EES, Sci. Advance, Adv. Energy Mater., Matter等。主要研究方向涉及新能源储能器件、锂/钠离子电池、离子输运、固态电池原位表征及失效分析、第一性原理计算等。