主 讲 人:刘洋洋
主办单位:海洋科学与技术学院
时 间:2026年6月11日:下午16 :30
地 点:H254
主要内容:面向国家“双碳”战略和高安全、高能量密度储能技术发展需求,固态锂金属电池是支撑未来绿色电力高效存储与安全利用的重要技术路径之一,构建稳定的金属锂负极/固态电解质界面是其工程化应用的核心关键。本报告针对固态电池中锂离子传输受限、界面电荷转移不均、金属锂沉积失控以及固态电解质力学失效等关键问题,系统研究了金属锂负极与固态电解质界面的力-电耦合机制及其对锂沉积形貌演化的影响。通过电化学动力学分析、随机行走模拟和力-电耦合模型构建,揭示了电极表面粗糙度、电解质体系、锂离子扩散行为和界面缺陷共同调控锂沉积均匀性的内在机制,发现界面缺陷处金属锂优先生长会诱发固态电解质内部损伤扩展,而界面空隙具有二次诱导失效效应,固态电解质的致密度与力学性能是决定界面长期稳定性的关键因素。基于上述机制,本报告提出采用磁控溅射技术在固态电解质表面构建LiF-Ti复合界面层的调控策略,形成了金属锂均匀沉积调控技术、固态电解质界面损伤抑制技术和磁控溅射复合界面层构筑技术。该界面层可有效缓解界面力-电失配,抑制金属锂非均匀沉积与缺陷诱导失效,显著提升固态锂金属电池的界面稳定性与循环寿命,为高安全固态电池界面设计和工程化应用提供了新方案。
刘洋洋,西安交通大学仪器学院“青年拔尖人才”,研究员,博士生导师。博士毕业于西安交通大学,曾任莫斯科国立大学化学系研究员,莫斯科物理技术学院高级研究员,莫斯科IDEA跨学科高等科学研究中心科学顾问。先后荣获陕西省优秀毕业生,西安交通大学“学术之星”等荣誉称号。针对固态电池内界面化学,金属锂界面处理,电化学,力学演变,致力于界面稳定化与固态电池储能器件产业化研究。以第一作者或者通讯作者身份在Adv. Mater., Energy Environ. Sci., Acta Mater., Adv. Energy Mater., Energy storage Mater., Chem. Mater., 等期刊上发表论文50余篇,多篇论文入选“基本科学指标数据(ESI)”高被引论文。担任Nano-Micro Letters期刊青年编委,担任多个著名国际学术期刊的审稿人。