【演讲嘉宾】天津大学 杨永安 | 硫化锂与硫化物固态电解质的创新制备与性能强化

• 硫化锂与硫化物固态电池论坛2025将于2025年6月24-25日在苏州召开
• 来自中科深蓝汇泽新能源/中国科学院青岛能源所、诩辰科技/华南师范大学、四川新能源汽车创新中心(欧阳明高院士工作站)、天津大学、武汉理工大学、天津理工大学、星楷科技、万邦新能源、北京科技大学的领导专家将出席并做大会报告
  
  

重要嘉宾

杨永安，天津大学分子+研究院副院长，教授，博士生导师，国家重点研发计划国际合作专项项目负责人，2018年底入职天津大学，之前在美国科罗拉多矿业大学化学系任教。主要研究兴趣在于为能源可持续发展探索材料化学解决方案，尤其关注以锂电池材料为核心的电化学储能技术和以低温低压合成氨为核心的能源催化技术。主持过多个科研项目，基金源于德国洪堡基金会、美国科学基金会、美国能源部、科罗拉多州政府和中国科技部等，主持并顺利完成国家科技重点研发计划（国际合作）重点专项（2018YFE0111600，电池材料硫化锂纳米晶绿色合成及其应用中的关键问题, 330万元，2019.11 - 2023.10）。迄今共发表学术论文100余篇，其中以一作/通讯身份在Chem. Soc. Rev., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem., Adv. Mater.等期刊上发表57篇，发明专利24项（其中授权10项）。

2023年，天津大学杨永安教授团队在国际知名期刊Small上发表题为“Towards High-Quality Sulfide Solid Electrolytes: A Liquid-Phase Approach Featured with an Interparticle Coupled Unification Effect”的文章，报道了合成高品质硫化物固态电解质（SSEs）的普适性液相方法。

该方法具有以下几个重要特征：

• 溶剂不含氧原子，从而避免了传统液相法中常见杂质Li₃PO₄的产生；

• 烷烃是可行溶剂中表现最佳的体系，所得电解质纯度极高；

• 固态前驱体在溶剂热过程中不需要溶解在溶剂中，而是以悬浊液形式存在；

• 前驱体获得均匀混合的本质过程是“颗粒间耦合一体化效应”，即在溶剂热过程中，前驱体通过碰撞诱导的相互化学吸附作用和热力学控制的界面融合作用产生均质混合物。

该方法验证过的前驱体包括离子晶体Li₂S、Na₂S和LiCl，共价晶体GeS₂和SnS₂，以及共价非晶体P₂S₅；适用的溶剂包括烷烃、烯烃和芳香烃；合成的SSEs包括Li₆PS₅Cl（LPSC）等四种固态电解质，充分证明了该方法和ICU效应的普适性。实验数据和理论计算表明，基于悬浮液的溶剂热工艺其关键功能是通过颗粒间耦合均一化效应将原料混合均匀。

文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/smll.202307997

2024年，天津大学杨永安教授团队借鉴新近开发的LaCl₃基电解质（LTLC）可以承受非常大的临界电流密度（CCD）的特点，在LPSC中插入LTLC，设计了三明治结构的复合电解质。

该工作报道了一种新的方法来提高LPSC电解质的性能。LPSC面临的一个主要挑战是它无法在高电流密度下抑制锂枝晶的生长，尽管它可以与锂形成相对稳定的钝化界面。通过结合卤化物电解质LTLC，形成了一种三层混合电解质LPSC/LTLC/LPSC，即两层厚的LPSC中间插入一层薄的LTLC。虽然这两种电解质可以相互反应形成钝化层，但它们在界面的相互作用是自限的，并在老化后变得稳定。由于LTLC在锂的还原作用下可以生成Ta、La和LiCl来清除锂枝晶，因此LPSC/LTLC/LPSC的电池性能相对于LPSC有了很大的提高。在锂/电解质/锂对称电池中，循环电流密度为0.5 mA/cm²时的循环寿命提高了70倍，在循环电流密度为0.2 mA/cm²时提高了8.3倍。在Li|电解质|NCM721全电池中，循环稳定性在0.5 C下提高了20倍，并且倍率性能也可以达到2 C。

文章链接：https://doi.org/10.1002/adma.202310356

如果您有意向参与演讲、赞助或参会

 MEETINGS   往期会议回顾

左右滑动查看更多

中国国际钒液流储能大会2024圆满召开！