清华大学材料科学与工程研究院《材料科学论坛》

学术报告

报告题目：适用于全固态锂金属电池的高电压稳定性硫化物固态电解质

报告人：吴凡 博士 (哈佛大学)

报告时间：2018年10月25日（周四）上午10:00

报告地点：清华大学逸夫技术科学楼A512

联系人：林元华老师 62773741

欢迎广大师生踊跃参加！

报告摘要：
固态电池由于具有能量密度高、安全性好、能抑制锂枝晶等优点，已成为高能量密度动力锂电池领域的研究前沿。目前已研究与报导的固态电解质有氧化物、硫化物、有机及复合固态电解质，其中硫化物固态电解质因具有最高的锂离子导过率而倍受关注。尤其是近年来，晶体硫化物固态电解质的研究取得突破性进展：Li10GeP2S12 (LGPS)[1] 和 Li9.54Si1.74P1.44S11.7Cl0.3 (LSPS)[2] 的锂离子导过率分别达到了12 和 25 mScm−1，超过了商用电解液的水平。
然而，晶体硫化物固态电解质（LGPS/LSPS）的电化学稳定性却倍受争议。各研究组报导的理论与实验结果差异很大。本次报告将着重阐述目前业内同行在此问题上的意见和分歧，并从深层次揭示各课题组产生分歧的原因。具体来说，报告人通过调控LGPS/LSPS晶体硫化物固态电解质的制备方法，控制其微观结构，再结合TEM/XRD等表征手段，从理论计算与实验成果两方面证明在结构上的微小变化能极大地影响LGPS/LSPS的电化学性质[3]。
这些结果不仅解答了长久以来有关LGPS/LSPS电化学稳定性的困惑，而且为进一步提高硫化物固态电解质稳定性提供了基础和借鉴。另外，本报告还将对已有成果进行拓展，从制备方法到后处理手段，从微观材料层面到宏观电池构造层面等多方面多角度地探讨提高硫化物固态电解质电化学稳定性的不同方法。广开思路，为进一步推广硫化物固态电解质在全固态锂金属电池中的应用打下基础。

参考文献：
[1] N. Kamaya, K. Homma, Y. Yamakawa, M. Hirayama, R. Kanno, M. Yonemura, T. Kamiyama, Y. Kato, S. Hama, K. Kawamoto, A. Mitsui, Nature Materials 2011, 10, 682.
[2] Y. Kato, S. Hori, T. Saito, K. Suzuki, M. Hirayama, A. Mitsui, M. Yonemura, H. Iba, R. Kanno, Nature Energy 2016, 1, 16030.
[3] F. Wu, W. Fitzhugh, L. Ye, J. Ning, X. Li, Nature Communications 2018, 9, 4037.

简历：
吴凡，哈佛大学研究员，2011年获浙江大学材料学学士学位，2014年获美国北卡州立大学材料学博士学位，2014-2016年在普林斯顿大学开展博士后研究，2016年至今在哈佛大学任实验室管理员与研究员，从事研究工作。主要研究方向为先进能源材料（包括储能和能源转换两方面），应用方向包括锂离子电池、全固态锂金属电池、压电传感器等。目前，吴博士在Nature Communications, Nano Energy, Nano Letters, ACS Nano, Advanced Functional Materials等期刊发表SCI论文43篇，专著两部，申请美国发明专利1项，H-index=14, i-10 index=25。