团队介绍共有焦点成员11人，，其中包括教授2人、、、副教授6人以及讲师3人，，其中，，国家杰青1人（柔性引进）、、、珠江青年人才1人（全职），，壹号娱乐APP高条理人才9人，，具有海（境）外留学履历职员4人。团队主要研究偏向包括：：固态离子学、、、电化学储能质料等，，针对锂离子电池及新一代电池系统举行开发，，致力于提高电池能量密度和清静性，，基于质料化学与电化学手段，，探讨电池失效机制，，改性和开发高清静性电极质料及电解质，，探索新一代高能量密度电池。在正负极质料开发以及固态电解质电极界面优化等方面取得了一定的研究效果（见代表性效果简介）。拥有惰性手套箱、、、电化学事情站、、、红外光谱仪等科研装备，，以及奇异的原位差分电化学质谱、、、原位电化学拉曼光谱、、、原位电化学显微镜以及原位电化学X射线衍射等手艺。成员主持国家自然科学基金青年项目/面上项目、、、广东省自然科学基金面上项目/区域联合基金、、、广东省教育厅项目、、、江门市工程中心及重点项目以及壹号娱乐APP高条理人才启动项目等种种项目30余项，，授权专利30余项，，其中包括国际专利2项（美国），，成员曾在Science, Nature, Nat. Mat., Adv. Mat., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed.等高水平国际高水平期刊揭晓多篇论文，，近三年来，，以壹号娱乐APP为第一单位揭晓论文27篇，，其中包括以壹号娱乐APP为第一单位在质料学顶级期刊Advanced Materials (IF= 32.086) 杂志上揭晓论文3篇。
研究领域
1. 电池质料改性及开发
基于理论模子及数据剖析预测，，在质料合成与复合层面，，对电极质料、、、电解质等举行开发与改性，，对浆料系统、、、质料复合以及界面复合等方案举行刷新，，以获得循环稳固的高性能电极、、、电解质与复合质料。同时需要考究质料在电池运行中与电解质（液）非平衡动态演化行为，，剖析电极|电解质（液）界面反映机制，，实现工况条件下电池内部重大多相界面的精准调控。该事情偏向包括但不限于：：高容量长循环正负极质料研究；；；多级厚电极设计与制备；；；质料表界面修建；；；电极外貌膜的离子传导研究和稳固化战略。
2.电化学界面机制以及清静性研究
基于高精度全方位联用电化学谱学手艺的电极质料与电极|电解质界面剖析，，深入明确并详细叙述电极质料与界面在电池循环历程中的热/动力学行为与结构演化机制�？？？沙中牡绯厥忠樟⒁煨枰轿槐碚髌教ㄗ鲋С�。简单手艺表征已无法诠释目今重大工况条件下的电池事情行为。除了通例的包括部分企业研发部分已经拥有的质料和电化学表征手艺以外，，我们将在现在已有的特色表征手段上开展多场耦合联用手艺，，原位监测电池系统中电解质（液）侧的分子、、、电极侧的活性结构和组分动态演变，，实现由原先简单暂态或平衡态到多外界因素影响的远离平衡态历程、、、从简单稳固电极／界面到多变界面有能量和物质输入的全系统等转变历程的检测从而提高产品的清静性和电化学性能。
3.新一代电池系统探索
锂离子电池在最近20年获得了快速的开展。但随着市场一直扩张，，古板的锂离子电池等已难以知足未来电动汽车等大规模使用的电器关于大容量蓄电装置的要求。为了增补或者部分替换锂离子电池市场，，挖掘和开展低本钱、、、高比能、、、高清静电化学系统也是很主要的一个开展偏向。例如水系锌离子电池、、、钾离子电池和全固态电池等因具有与锂离子电池相似的基础科学问题，，为未来十年以致二十年电池手艺开展结构，，抢占电池手艺立异竞争高地。
突出效果介绍
1. 全固态金属锂电池界面修饰：：
如图1所示，，本效果对Li|Garnet界面举行优化，，接纳微量Na（0.5 wt%）掺杂的金属Li（记为Li*）在熔融状态下实现了与石榴石型固态电解质的浸润，，并将其界面电阻自0.34 kΩ?cm2降至0.66 Ω?cm2，，降低约三个数目级；；；界面具有较好的稳固性，，如Li*|LLZTO|Li*对称电池可实现在0.1 mA?cm-2的电流密度下稳固循环1250圈，，在变电流测试中其最高可耐受电流密度可达1.5 mA?cm-2；；；使用Li*|LLZTO与LiFePO4组成的准全固态电池Li*|LLZTO| LiFePO4能够做到稳固循环，，且库伦效率>99.9%。关于界面浸润机理，，我们以为Li2CO3杂质不但漫衍于LLZTO的外貌，，同时也会因加工问题导致其疏散于LLZTO的晶界间隙，，无法仅通过物理打磨除去，，会导致Li与LLZTO整体不浸润，，而微量Na的引入，，会改变Li*与Li2CO3的浸润性，，并将Li2CO3从外貌晶界中剥离、、、转移至Li*外貌从而彻底除去，，最终实现浸润以及低界面阻抗。为证实此机理，，我们接纳电化学剥离法除去Li*，，以获得被浸润后的LLZTO外貌，，再使用深度剖析XPS手艺研究Li2CO3的漫衍，，发明被浸润后的LLZTO外貌险些无Li2CO3保存，，而其内部则可探测到较多Li2CO3，，FTIR批注浸润后，，Li2CO3转移至Li*外貌，，连系DFT盘算（Li*与Li2CO3间具有较负的-1.93 J?m-2界面形成能）与Li*- Li2CO3浸润性的实验证据，，使得浸润机理获得了完整的诠释，，也为后续研究涤讪了基础。 “A High-Performance Carbonate-Free Lithium|Garnet Interface Enabled by a Trace Amount of Sodium” Adv. Mater., 32: 2000575 (2020)
图1 LLZTO|Li*的界面浸润性改善，，界面形貌及Li*|LLZTO|Li*对称电池的阻抗和循环性能
2. Te-SnS2/MXene钾离子电池负极：：
如图2所示，，本效果通过溶剂热的要领将SnS2锚定在MXene外貌，，并通过Te掺杂的战略制备了一种纳米复合质料（Te-SnS2/MXene）。该质料具有强界面作用力和可调理的层间距，，能有用地加速电子/离子迁徙，，调理体积膨胀，，抑制裂纹形成，，提高循环历程中的赝电容孝顺。因此，，Te-SnS2/MXene负极体现出高的初始放电比容量（0.2 A g?1时为732.5 mAh g?1）、、、优异的倍率性能（20 A g?1时为186.4 mAh g?1）、、、优异的长循环稳固性（10 A g?1下5000次循环后为165.8 mAh g?1，，电极膨胀率仅为15.4%）。本事情为开发高性能MXene基储钾质料提供了新的设计蹊径，，并为构建大规模的储能系统提供了新的思绪。“Strongly Coupled Te-SnS2/MXene Superstructure with Self-Autoadjustable Function for Fast and Stable Potassium Ion Storage” J. Energy Chem., 61: 416-424 (2021)
图2 a）Te-SnS2/MXene的SEM图像；；；b）Te-SnS2/MXene和SnS2的高分辨S 2p精扫谱；；；c）Te-SnS2/MXene、、、SnS2/MXene和SnS2的GITT曲线；；；d）Te-SnS2/MXene在1.1 mV s-1扫速时的赝电容占比（橙色区）；；；e）Te-SnS2/MXene在10 A g-1下的长循环性能。
3. 高稳固性锂离子电池高镍无钴层状电极质料
锂离子电池是现代电子装备、、、电动汽车和储能系统的焦点组件。古板的锂离子电池通常使用钴酸锂（LiCoO?）作为正极质料，，但钴资源稀缺、、、价钱腾贵且对情形有害。因此，，开发高性能且低本钱的替换质料成为研究热门。本研究团队乐成开发了一种高镍无钴层状电极质料，，具有精彩的循环稳固性和高容量。该质料化学式一般为LiNi?M???O?（其中M可以是Mg、、、Zr、、、B等元素），，镍含量高于90%，，完全不含钴。通过优化制备工艺，，如烧结温度和时间控制，，以及掺杂和外貌修饰手艺，，显著提升了质料的电化学性能。
效果应用远景
1. 电动汽车（EV）高镍无钴层状电极质料在电动汽车领域具有以下优势：：
1）提升续航里程：：高能量密度电极质料能够显著提升电动汽车的续航里程，，镌汰充电频率，，知足用户远程驾驶需求。
2）降低电池本钱：：无钴设计降低了质料本钱，，进而降低电池整体本钱，，使电动汽车更具市场竞争力。
3）延伸电池寿命：：优异的循环稳固性意味着电动汽车电池可以履历更多的充放电循环，，从而延伸电池的使用寿命，，镌汰替换频率和维护本钱。
4）提高清静性：：优异的热稳固性降低了电池过热和起火的风险，，提高了车辆的清静性。
2. 大规模储能系统（ESS）
在可再生能源和电网储能系统中，，高镍无钴电极质料提供了以下优势：：
1)高效能量存储：：高倍率性能和长循环寿命使其在风能、、、太阳能等不稳固的可再生能源发电中体现精彩，，能够高效存储和释放电能。
2)电网平衡和调频：：储能系统可以在电力需求岑岭期释放电能，，在低谷期贮存电能，，资助电网平衡负荷，，提供稳固电力供应。
3)降低运营本钱：：质料本钱的降低以及高稳固性带来的长使用寿命，，镌汰了储能系统的整体运营和维护本钱。
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联系人：：刘争先生
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