主讲人：杨春鹏

时间：2024年8月6日14:00-17:00

地点：新化工楼D308

主讲人简介：杨春鹏，天津大学教授，国家高层次青年人才。2011年本科毕业于中国科技大学，2016博士毕业于中国科学院大学（中科院化学所），2016-2021年于马里兰大学从事博士后工作，2021年于天津大学化工学院任教授。聚焦高安全高比能电化学储能材料和器件研究，以第一作者/通讯作者发表了Nature、Sci. Adv.、Nat. Commun.、JACS、PNAS等高影响力学术论文，多篇入选ESI高被引论文，总引用超万次。获多项中国专利、美国专利及PCT国际专利授权以及2022 R&D 100 Awards等奖励。

内容摘要：构建清洁高效电化学储能系统，推动电化学能源技术创新，将为能源绿色低碳转型、可再生能源消纳和存储提供重要技术基础。当前，新型电化学储能器件不断涌现，蓬勃发展，各有所长，为新型储能体系的发展开创了多种可能。不同电化学储能体系面临各自不同的问题，但其中金属离子的传输与界面电化学反应机制，是电化学储能器件中的关键科学问题。以锂金属和锌金属电池为例，其金属离子的传输行为影响着电池反应动力学，离子界面电沉积/剥离行为决定了电池可逆性、稳定性与使用寿命，深入理解、系统调控离子传输与界面反应，对金属二次电池的开发具有重要意义。

我们基于锂金属电池与锌金属电池，研究其中离子传输与界面反应的基本科学问题与调控手段，在本征安全固态锂金属电池、水系锌金属电池方面取得了系列进展。首先针对锂金属电池，我们基于纤维素材料，开发具有高离子电导的铜络合纳米纤维素固态电解质，在电解质层和固态正极中构建高效离子传输网络。借鉴此设计思路，针对水系锌离子电池，基于锌离子“吸附-扩散-沉积”三步一体设计，使用具有亲锌位点和窄分子通道的氨基硅烷分子界面层，调节锌离子传输与沉积过程，构建无枝晶的锌金属电池；并进一步通过开发锁水功能固态电解质，设计新型水系电池结构，调控其中气体、电解液传输，开发大容量、长寿命的水系电池新结构。对不同金属二次电池中的离子传输和界面反应的共性和特异性问题，设计不同结构特性储能电池，将为清洁高效电化学储能器件的开发提供重要的理论和实践依据。