题目：宽温域、高性能锂/钠离子电池材料设计及反应机制分析

报告人：陈双强 教授

时间：2024年4月29日下午15：30

地点：电气与信息工程学院三区一楼会议室

主持人：徐晶 副教授

报告摘要：

锂离子电池在较宽的温度范围内(-40至60℃）运行时，由于其离子扩散缓慢、极化大和电极材料结构不稳定，它们面临着容量衰减快、循环寿命短等重大挑战。为应对该挑战，陈双强课题组开发了以磷酸钒锂为主体的高能量密度宽温域锂离子电池正极材料，引入阴阳离子共掺杂和表面碳修饰等方法改善离子/电子电导率以及提高结构稳定性，并采用DFT计算和原位XRD技术对Li₃V₂(PO₄)₃基正极材料的宽温域储锂机理进行了探究；提出了一条“组装和磷化“的通用路线，通过一步磷化设计并制造了由柔性氮掺杂的囊泡多孔碳（MPx@NC，M=Ni、Fe、Co和Cu等）封装的单分散MPx复合物，显示出优异的储锂性能。

此外，针对钠离子电池面临的负极材料体积变化更大、固体电解质膜不稳定、正极材料电子电导率低等问题，提出了一系列的合成方法和策略（“交叉链接”和“反应限域”策略），以减轻锡、磷化物、硫化物等负极材料面临的典型问题。利用不同含量的锆掺杂的Na₃V₂-xZrx(PO₄)₂F₃(0≤x≤0.5)正极材料，展现了一系列不同的电化学性能，通过改变锆掺杂量优化了NASICON材料的电化学性能。

通过不断的正负极材料的优化与电解液的配伍，锂/钠离子电池可以展示出优良的电化学性能和长循环寿命，并可以满足不同的市场需求。

报告人简介：

陈双强（温州大学化学与材料工程学院教授、博导；温州大学碳中和技术创新研究院高级科学家、上海大学环境与化学工程学院兼职教授)博士毕业于悉尼科技大学，主要研究方向为功能化碳材料、有机/无机复合材料及其在宽温域、高性能储能和电催化领域的应用。迄今，共获发明专利授权4项。在高水平杂志上发表论文100余篇（总引用数9000多次； ESI高被引论文10篇，H指数为50），其中一作或通讯作者论文40余篇，包括Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater., Adv. Energy Mater., Adv. Funct. Mater., ACS Nano, Adv. Sci.,等。以副主编身份撰写专业教材1本：《碱金属电池关键材料基础与应用》（2021年，化学工业出版社）。四次入选全球前2%顶尖科学家榜单。担任多个知名SCI期刊的青年编委，如《Infomat》、《Nano-Micro Letters》《Battery Energy》、《Chinese Chemical Letters》等，并担任Advanced Materials, Advanced Functional Materials, ACS Nano等杂志的审稿人。他还获得德国洪堡基金、国家自然科学基金—面上项目（2项、主持）、上海市教委、浙江省公益基金等多项基金的资助，并多次受邀在国内外学术会议上作邀请报告。