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学术活动

二次电池关键电极材料的设计构筑

发布时间：2018-09-14   访问人数：

报告人：王开学

报告人单位：上海交通大学化学化工学院

报告地点：化二

报告时间：9月17日 周一 9：00

举办单位：多酸科学教育部重点实验室

以纯电动汽车和混合动力汽车等为代表的新能源汽车的推广是解决石油资源枯竭和环境污染加剧等问题的有效途径。动力电池是制约新能源汽车发展的瓶颈之一，下一代高比能锂 / 钠离子电池是动力电池发展的趋势，因此，开发高比容量电极材料具有重要的意义。但高比容量电极材料往往存在导电性差、充放电过程中材料的体积变化大、表面反应活性高、固液界面不稳定等问题，影响了材料的倍率性能、循环稳定性及实际应用。针对这些问题，我们开发了一系列高效、可控的新方法，将多孔结构引入到电极材料，并进行掺杂和表面包覆等复合改性，有效改善了材料的储能性能。结合理论计算，将有机电极材料从共轭体系扩展到了非共轭体系，并提出了一个新颖的氢转移储钠机制，为有机电极材料的开发提供了新思路。为满足续驶的需求，我们还围绕具有高比能量的下一代储能技术 - 锂空气电池开展了创新性研究，提出了锂空气电池正极催化材料的构筑策略，设计合成出一系列性能优异的锂空气电池正极催化材料。

参考文献

1  X. Y. Liu, K. X. Wang* and J.-S. Chen, Energy Storage Mater., 2016, 3, 1.

2  K. X. Wang, X. H. Li and J. S. Chen, Adv. Mater., 2015, 27, 527.

3  H. J. Zhang, K.-X. Wang*, X. Y. Wu, Y. M. Jiang, Y. B. Zhai, C. Wang, X. Wei and J. S. Chen*, Adv. Funct. Mater., 2014, 24, 3399.

4  F.-H. Du, B. Li, W. Fu, Y. J. Xiong, K. X. Wang* and J. S. Chen*, Adv. Mater., 2014, 26, 6145.

5  Q. C. Zhu, S. M. Xu, Z. P. Cai, M. M. Harris, K. X. Wang* and J. S. Chen, Energy storage Mater., 2017, 7, 209.

6  Q. C. Zhu, S. M. Xu, M. M. Harris, C. Ma, Y. S. Liu, X. Wei, H. S. Xu, Y. X. Zhou, Y. C. Cao, K. X. Wang* and J. S. Chen*, Adv. Funct. Mater., 2016, 26, 8514.

7  S. M. Xu, Q. C. Zhu, J. Long, H. H. Wang, X. F. Xie, K. X. Wang* and J. S. Chen*, Adv. Funct. Mater., 2016, 26, 1365.

8  S. M. Xu, Q. C. Zhu, M. Harris, T. H. Chen, C. Ma, X. Wei, H. S. Xu, Y. X. Zhou, Y. C. Cao, K. X. Wang* and J. S. Chen*, Nano Lett., 2016, 16, 5902−5908.

9  C. Ma, X. Zhao, L. Kang, K. X. Wang,* J. S. Chen, W. Zhang and J. Liu,* Angew. Chem., Int. Ed., 2018, 57, 8865.

10  S. M. Xu, X. Liang, Z. C. Ren, K. X. Wang* and J. S. Chen, Angew. Chem., Int. Ed., 2018, 57, 6825.

11  S. M. Xu, Y. C. Ding, X. Liu, Q. Zhang, K. X. Wang* and J. S. Chen, Adv. Energy Mater., 2018, accepted.

个人简介

王开学，博士，现任上海交通大学化学化工学院研究员，博士生导师，中国化学会、英国皇家化学会、美国化学会和国际电化学会会员。1993-2002年在吉林大学学习，先后获理学学士和博士学位，师从徐如人院士和于吉红院士，主要从事无机微孔材料的晶化机理及定向合成研究；2003-2007年在爱尔兰国立科克大学化学系从事博士后研究，主要研究超临界流体条件下合成介孔氧化物薄膜、介孔纳米线阵列、碳纳米管和微孔化合物；2007-2008年在日本的产业技术综合研究所任JSPS特别研究员，主要研究具有特殊结构和形貌的纳米材料在能量转化和储存器件方面的应用。2008年11月开始任上海交通大学化学化工学院研究员，在储能关键材料及新型复合催化、光催化材料的设计、构筑和性能等方面开展了卓有成效的研究。近年来，在Angew. Chem., Acc. Chem. Res., J. Am. Chem. Soc., Adv. Mater., Adv. Energy Mater., Nano Lett.等学术期刊发表SCI收录论文120余篇，论文他引4000余次，H-index为37；申请了1项国际专利和14项国家发明专利。2015年获上海市自然科学奖一等奖（第三完成人），2014年入选上海市曙光学者，2012年入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”，2009年入选上海市“浦江人才”计划。