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周末专家河北行系列讲座之:电池自由基与生命健康

主讲人:明军

时间:2026年9月18日15:30

地点:现代产业大楼学术报告厅

主讲人简介:

明军,中国科学院长春应用化学研究所研究员、博士生导师。主要研究金属(锂、钠、钾)离子电池关键材料及电解液基础科学与应用技术。研究工作立足基础,致力于解决电池材料制备、电解液配方与电池系统开发的工程难题,支撑电池产业化落地。研究团队揭示了Li⁺溶剂化结构对电极稳定性的重要影响,重新认识了电解液添加剂的作用机制,并建立了可用于预测电极稳定性的界面模型。在Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.等期刊发表论文160余篇,一作及通讯论文120余篇,H-index 69。近五年主持国家优青、国自然面上、联合重点、国防特区、国防技术、JKW基础加强、KGJ、中科院国际合作、省院产业化、科技部重点专项及华为等企业课题20余项。

内容摘要:

电池体系与生命系统均存在电子得失诱导产生自由基的共性问题。自由基作为携带未配对电子的高活性基团,既是电池性能衰减、产气与热失控的核心诱因,也是造成细胞损伤、衰老及病变的关键因素,是连接电池失效与生命健康的重要纽带。当前电解液研究多局限于宏观配方优化与分子尺度表征,对电子尺度下溶剂‑离子相互作用、电子转移及自由基演化机制认知不足,难以实现高效稳定电解液的精准设计。为此,本报告从电子与自由基本质出发,开展多尺度微观机理研究:构建溶剂化结构与分子界面模型,揭示添加剂结构对电解液分解、自由基淬灭及产气抑制的构效关系;以电子转移为核心阐明溶剂氧化还原过程,明确活性位点与化学键断裂规律,解析固相界面膜、气体及自由基副产物生成路径;从电子层面揭示溶剂‑溶剂、溶剂‑离子作用对溶剂化结构稳定性的调控机制,为新型高稳定溶剂与功能添加剂定向设计提供理论指引。本研究推动电解液由经验试错转向理论化精准设计,助力高安全、长寿命、高电压金属(离子)电池电解液开发应用。



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