報 告 人：高博

報告題目：全固態(tài)電池的理論模擬及優(yōu)化

報告時間：2025年1月19日（周日）上午9：00

報告地點：物理與電子工程學院428會議室

主辦單位：物理與電子工程學院、科學技術(shù)研究院

報告人簡介： 

高博，吉林大學材料科學與工程學院研究員，主要從事基于智能優(yōu)化算法的表面與界面結(jié)構(gòu)預(yù)測方法的開發(fā)，及全固態(tài)電池的理論模擬工作。2017年于吉林大學物理學院獲博士學位，2017-2022年于日本物質(zhì)材料研究機構(gòu)（NIMS）開展博士后研究工作。在Science Bulletin, Advanced Energy Materials等期刊發(fā)表SCI論文30余篇。曾獲Science Bulletin雜志2020年度最佳論文獎（Best Paper Award）及2022年日本NIMS理事長獎研究進步獎。

報告摘要：

儲能電池技術(shù)現(xiàn)已是新能源產(chǎn)業(yè)鏈上不可或缺的一環(huán)，采用無機固態(tài)電解質(zhì)的全固態(tài)電池相比于傳統(tǒng)二次電池體系更高的安全性和能量密度，是理想的下一代候選電池體系。然而，研究發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)有的全固態(tài)電池存在兩方面嚴重問題：（1）現(xiàn)有固態(tài)電解質(zhì)材料的性能參數(shù)仍難以滿足指標；（2）電極/電解質(zhì)界面存在嚴重的界面阻抗及失穩(wěn)等效應(yīng)。這些問題已成為電池實用化過程中亟待解決的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。為厘清上述問題的內(nèi)在機制，我們采用理論模擬方法對全固態(tài)電池中的固態(tài)電解質(zhì)及其與電極的界面進行了系統(tǒng)研究。采用機器學習勢方法，解析了鈣鈦礦型氧化物固態(tài)電解質(zhì)材料中的離子遷移機制，首次在原子尺度上明確了晶格框架對離子遷移的作用過程，為設(shè)計高離子導(dǎo)率電解質(zhì)材料提供了重要的理論指導(dǎo)。此外，采用CALYPSO界面結(jié)構(gòu)預(yù)測方法對固態(tài)電池幾種代表性界面問題進行闡明，展現(xiàn)了原子尺度模擬對探明全固態(tài)電池界面問題的重要意義。系列研究成果為固態(tài)電池的實用化奠定了的理論基礎(chǔ)。