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詹孝文: 电网存储用钠金属电池——从熔融盐到全固态

时间:2023-09-01来源:材料科学与工程学院

报告时间:2023年09月03日(星期日)9:00-10:00

报告地点:材料学院小红楼210会议室

:詹孝文 教授

工作单位:安徽大学

举办单位:材料科学与工程学院、先进功能材料与器件安徽省重点实验室

报告简介

相较于锂离子电池,钠金属电池具有资源丰富、成本低廉等优势,在大规模电网存储等领域具有更广阔的应用前景。传统熔融盐钠金属卤化物电池受困于低倍率性能、高价格与高运行温度,无法达成进一步的市场扩张。降低钠金属电池的运行温度,完成从熔融钠金属电池到室温全固态钠金属电池的过渡有望进一步提升钠金属电池的能量密度和安全性能。目前,全固态钠金属电池的开发主要面临钠金属负极与固态电解质的界面兼容性差等挑战。此前报道的策略主要从去除固态电解质表面钝化层、引入亲钠层两方面来提升钠对固态电解质的润湿性,前者对润湿性提升有限,而后者对碳酸钠等钝化层及其与亲钠层的界面理解不足,且对中间层构筑过程中界相详细成分及其具体功能尚不清晰。同时,相关研究中钠负极用量不受限,缺乏对钠负极利用率乃至全电池比能量的调控。本报告首先简略介绍我们前期在提升β''-Al2O3型中温钠金属卤化物电池方向的研究,包括揭示其反应动力学,开发低价高性能Na-FeCl2与Na-Al电池等。其次,重点以NASICON型Na3Zr2Si2PO12固态电解质与钠金属界面为例,介绍课题组最近在实现钠金属负极与固态电解质的高效润湿、提高界面稳定性及钠负极利用率等方面的进展,主要讨论基于合金型、金属化合物型等多种界面中间层的可控构筑、界相形成过程、界面提升机理及其在推动全固态钠金属电池应用方面的意义。

报告人简介

詹孝文,博士,2014年本科毕业于北京科技大学材料科学与工程系(国际实验班),同年在美国普渡大学访学交流一年;2018在美国肯塔基大学获得材料科学与工程专业博士学位(导师:Yang-Tse Cheng教授);2017、2018分别在美国阿贡国家实验室(合作导师:Jordi Cabana教授)和美国橡树岭国家实验室(合作导师:Miaofang Chi高级研究员)进行暑期研究;2018-2020期间在美国西北太平洋国家实验室(PNNL)从事博士后研究(合作导师:Guosheng Li高级研究员);2020.07至今担任安徽大学化学化工学院/材料科学与工程学院教授。迄今以一作或通讯作者在Nat. Commun.、Adv. Energy Mater.、Adv. Functional Mater.、Energy Storage Mater.等国际知名材料学期刊发表论文20余篇,担任Adv. Mater., ACS Energy Lett., Chem. Comm., Chem. Eng. J., J. Power Sources等专业期刊审稿人、《稀有金属》青年编委和《Coatings》特刊编辑等,在国际重要会议如美国电化学协会(ECS)和美国材料研究协会(MRS)大会上作公开学术报告7次,曾获Web of Science “2019顶级同行评审人”和美国电化学协会电池分会奖助金,多次指导学生获“挑战杯”、“互联网+”等学科竞赛国家级/省级金、铜奖等。现主持国家和安徽省自然科学基金2项,2021年入选安徽省“青年百人”计划。

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