题目：快充储能电池电极设计及其电化学反应的原位过程研究
主讲：汤育欣
时间：2019-12-30 15:30
地点：能源研究院1517报告厅
主办单位：能源研究院
主讲简介：汤育欣，澳门大学应用物理及材料工程研究院助理教授，分别于2006年和2009年在南京航空航天大学取得应用化学学士和材料学硕士学位，并于2013年获新加坡南洋理工大学材料与工程学院博士学位，2013-2018在南洋理工大学材料与工程学院从事博士后研究。主要从事能源化学工程的研究，在材料化学领域的专业期刊（Chem. Soc. Rev., JACS, Adv. Mater.，Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Energy Mater., Adv. Funct. Mater.）等发表学术文章90余篇，引用超过5600次(Google Scholar)，H index = 43，授权美国专利和新加坡专利各1项，申请美国专利5项（其中3项专利转让）。他于2012年与2013年获得了国家优秀自费留学生奖学金以及“世界未来基金会”优秀博士论文奖，2017年入选JMCA新兴研究学者。研究专长：能源化学工程。

主讲内容：锂离子电池在电子产品和新型电、混合动力车辆中的应用日益广泛，但目前商业化的锂离子电池充电时间较长，因此，研发出可快充的锂离子电池具有重要的应用意义。电极材料是锂离子电池中最为关键的组成部分，对电池性能起着决定性作用，正是电极材料的发展引领了锂离子电池的发展。本报告内容主要包括快充电极材料的设计原理，以及在电极材料其电化学反应原位过程机理研究。虽然电极材料展现了优异的倍率性能，但是其容量贡献组成尚不清楚。传统循环伏安法虽然可以量化出体相扩散控制型和表面电容型容量，但无法量化出法拉第反应和非法拉第反应对后者的贡献。针对这一难题，通过自主搭建了原位电化学反应电池，利用同步辐射技术对不同倍率下脱/嵌锂过程特定元素的X射线吸收光谱(XAS)进行实时监测，从而得到元素价态变化的实时信息，进而得出法拉第反应和非法拉第反应在不同倍率下的容量组成；结合循环伏安法，解决了量化“表面电容型容量贡献中的法拉第反应和非法拉第反应容量”这一难题。
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