讲座主题：钠离子电池高比能正极材料微纳结构设计及储能机理
主讲人： 刘永畅
工作单位：北京科技大学
活动时间：2021年4月19日15：50-16:30
讲座地点：环材学院三楼337会议室
主办单位：烟台大学环境与材料学院
内容摘要：
钠离子电池资源丰富、成本低廉，在大规模储能、低速电动车等领域具有重要应用前景。其中，正极材料（主要是：层状过渡金属氧化物，聚阴离子型化合物，普鲁士蓝类似物，有机钠盐）往往决定钠离子电池的能量密度，但目前大多数材料的能量密度都无法媲美商业化锂离子电池正极，限制了钠离子电池的普遍商用。因此，探究高比能正极材料对钠离子的发展至关重要。近期，我们课题组利用微纳米设计，反应电对调控，表界面改性，离子掺杂，缺陷工程等手段，对几种极具前景的储钠正极材料进行合理设计、制备：先后将尺寸仅~1.6 nm的NaFePO4和~3.8 nm的Na2FePO4F纳米粒子均匀镶嵌在多孔氮掺杂碳纳米纤维中，开发出碳包覆的新型NASICON结构Na4MnCr(PO4)3和Na3.5Mn0.5V1.5(PO4)3正极材料，并合成了P2相的Na0.76Cu0.22Fe0.30Mn0.48O2与Na2/3Ni1/3Mn2/3O2纳米颗粒组装的多孔纳米纤维。以上微纳结构正极材料展现出高能量密度，大倍率容量，长循环寿命的优异储钠性能。我们对材料的构效关系作了合理分析，采用循环伏安、交流阻抗、DFT理论计算等方法对反应动力学进行了深入研究，利用（非）原位结构、价态检测手段对储钠机理作了详细阐述，并组装了软包钠离子全电池，在技术和理论两个层面取得了一些创新性研究结果。将微纳米结构设计思想拓展至二价锌、镁离子电池体系，同样取得了良好的效果。
主讲人介绍：
刘永畅，北京科技大学教授，博士生导师。分别于2011年和2016年获得北京交通大学学士和南开大学博士学位，师从陈军院士。主要致力于先进电池材料化学研究，已发表相关学术论文近90篇，他引6500余次，H因子39。其中以第一/通讯作者在Adv. Mater., Adv. Funct. Mater., Adv. Sci., Nano Lett., ACS Energy Lett.等国际权威期刊发表论文43篇（ESI高被引9篇）。担任SCI期刊IJMMM，Rare Metals，《物理化学学报》与《工程科学学报》青年编委，30余种国际著名杂志仲裁审稿人。主持国家自然科学基金（面上、青年），国家重点研发计划子课题，北京市自然科学基金等10余项课题。入选中国科协“青年人才托举工程”，国家“博士后创新人才支持计划”，获中国青少年科技创新奖，天津市自然科学一等奖（排名第五）等荣誉。
