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講準字456號:快充儲能電池電極設計及其電化學反應的原位過程研究

發布時間:2019-12-18|瀏覽次數:

講座報告主題:快充儲能電池電極設計及其電化學反應的原位過程研究 
專家姓名:湯育欣  
日期:2019-12-30時間:15:30
地點:能源研究院1517報告廳  
主辦單位:能源研究院

主講簡介:湯育欣,澳門大學應用物理及材料工程研究院助理教授,分別于2006年和2009年在南京航空航天大學取得應用化學學士和材料學碩士學位,并于2013年獲新加坡南洋理工大學材料與工程學院博士學位,2013-2018在南洋理工大學材料與工程學院從事博士后研究。主要從事能源化學工程的研究,在材料化學領域的專業期刊(Chem. Soc. Rev., JACS, Adv. Mater.,Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Energy Mater., Adv. Funct. Mater.)等發表學術文章90余篇,引用超過5600次 (Google Scholar),H index = 43,授權美國專利和新加坡專利各1項,申請美國專利5項(其中3項專利轉讓)。他于2012年與2013年獲得了國家優秀自費留學生獎學金以及“世界未來基金會”優秀博士論文獎,2017年入選JMCA 新興研究學者。研究專長:能源化學工程。

主講內容:鋰離子電池在電子產品和新型電、混合動力車輛中的應用日益廣泛,但目前商業化的鋰離子電池充電時間較長,因此,研發出可快充的鋰離子電池具有重要的應用意義。電極材料是鋰離子電池中最為關鍵的組成部分,對電池性能起著決定性作用,正是電極材料的發展引領了鋰離子電池的發展。本報告內容主要包括快充電極材料的設計原理,以及在電極材料其電化學反應原位過程機理研究。雖然電極材料展現了優異的倍率性能,但是其容量貢獻組成尚不清楚。傳統循環伏安法雖然可以量化出體相擴散控制型和表面電容型容量,但無法量化出法拉第反應和非法拉第反應對后者的貢獻。針對這一難題,通過自主搭建了原位電化學反應電池,利用同步輻射技術對不同倍率下脫/嵌鋰過程特定元素的X射線吸收光譜(XAS)進行實時監測,從而得到元素價態變化的實時信息,進而得出法拉第反應和非法拉第反應在不同倍率下的容量組成;結合循環伏安法,解決了量化“表面電容型容量貢獻中的法拉第反應和非法拉第反應容量”這一難題。


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