报告题目:

Li⁺溶剂化结构调控实现高性能硅基负极

报告人:

贺文杰

所在单位:

河南理工大学

报告人简介：

贺文杰 河南理工大学 讲师

▍主要研究领域

锂离子电池、先进预锂化技术、结构储能等。

▍主要研究成果

博士师从南航张校刚教授，2022年博士毕业入职河南理工大学材料科学与工程学院。目前主持国家青年自然科学基金、河南理工大学博士后基金、河南理工大学博士基金等项目，已在Adv. Funct. Mater.、Nano-Micro Lett.、Chemical Science.、Journal of Materiomics、ACS Applied Energy Mater等国内外知名高水平期刊公开发表SCI论文30余篇，申请国家发明专利15项，现已授权10项。

摘要：

商业化锂离子电池系统正面临其能量密度的理论极限。将纳米化、异质原子改性和材料复合等策略相结合，可构建具有三维导电网络和预留缓冲空间的硅碳负极材料。然而，巨大体积膨胀造成的固体电解质界面(SEI)膜反复生长以及不可逆组分形成，会消耗全电池中有限的活性Li⁺，降低电池能量密度和循环寿命。本报告提出了一种以4-甲基联苯为阴离子配体，2-甲基四氢呋喃为溶剂的LAC试剂，使微米级SiO/C负极的ICE达到~100%。研究发现，最佳的预锂化效率并不对应最低的氧化还原半电位(E_1/2)，预锂化的效率由E_1/2、Li⁺浓度、去溶剂化能和离子扩散路径等影响因素共同决定。分子动力学模拟、原位电化学膨胀仪和非原位SEI膜表征，证实了化学预锂化对硅基负极循环稳定性的积极作用。