学术讲座：计算视角下全固态电池中材料与界面稳定性的理解和设计
主讲人：朱一舟，西湖大学工学院助理教授
时间：2023年5月15日 9:30
地点：上海交通大学包玉刚图书馆东翼200报告厅
讲座摘要
全固态锂离子电池是极具潜力的下一代电池体系。其能量密度高，安全性好，然而高界面电阻严重影响了电池性能，是制约其走向实际应用的关键瓶颈问题。通过进行第一性原理计算和大规模热力学分析，我们挑战了固态电解质具有宽电化学稳定窗口的传统观点，我们证明了固态电解质的本征电化学稳定窗口宽度极为有限。巨大的热力学驱动力导致了界面的自发分解反应的发生，而界面相的形成极大地影响了全固态电池的循环性能。基于这一理解，我们通过材料设计和界面工程的手段，提出了可以稳定固态电解质界面的解决方案。我们发现了氮化物具有良好的抗还原稳定性，有潜力被用于在锂金属电池中稳定还原性极强的金属锂负极。
此外，我们还系统研究了硫化物电解质的耐潮湿稳定性。硫化物电解质尽管离子电导率很高，但耐潮湿稳定性普遍很差，即使是空气中痕量的水也会与之反应，放出有毒的硫化氢气体，并导致结构破坏和性能衰减。通过相图计算和分析，我们发现含锂/钠的硫化物的具有不同的耐潮湿稳定性趋势，通过对各种不同化学组分体系的筛选，发现了一系列有望可以提升硫化物耐潮湿稳定性的新体系。
主讲人简介
朱一舟博士。2011年于北京大学物理学院获得学士学位；2014年于北京大学物理学院获得硕士学位；2018年于美国马里兰大学帕克分校获得材料科学与工程博士学位。2018年至2021年在美国西北大学材料科学与工程系从事博士后研究工作。2021年9月以助理教授身份全职加入西湖大学工学院。主要开展计算材料学的研究工作。
