报告题目：锂离子电池硅基负极的高熵之路
报告时间：2025年3月17号下午13:30
报告地点：化资学院理化实验楼321
主办单位：化学化工与资源利用学院
报告人：李文武教授
报告摘要：合金型负极材料Si具有远超传统碳基材料的理论比容量，但其在充放电时会发生约300%的体积膨胀，导致电极粉化和材料脱落，同时有序晶体结构限制了离子扩散，影响快充性能。为解决这些问题，我们采用高能机械球磨法，在ZnS立方闪锌矿结构中引入Si，制备出阳离子无序占位的ZnSiP2，既加快了电子传导和离子扩散，又增强了抗体积膨胀能力。在此基础上，通过调控阳离子比例，进一步开发出多元Zn(Cu)–Si–P系列化合物，实现了首次库伦效率高达91%和工作电位、容量、能量密度的调控。此外，引入Ge、Al、Cu等元素制备中熵和高熵金属磷化物后，随着结构熵的增加，体系吉布斯自由能降低，更易形成稳定低能状态，同时高熵效应显著提升了反应活性和离子迁移能力，从而显著改善了电池的循环寿命、高倍率快充和能量密度。
报告人简介
李文武博士，韩国成均馆大学研究教授。主持韩国国家研究基金（Korea Research Foundation-Brain Pool Program）、中国国家自然科学基金-面上和青年、广东省、广州市自然科学基金等。一直聚焦于“硅（锗）磷基化合物及其储锂机制”研究，开辟了“高熵硅磷基化合物储锂”新方向。设计、制备低-中-高熵闪锌矿结构硅磷基化合物；理论与实验相结合系统地研究了熵效应以及元素筛选规则等。与目前推广的硅/碳、硅氧相比，高熵硅磷化合物具有快的传质传荷能力以及强抗粉化性能，实现高能效和快充的储锂性能。第一/通讯作者发表SCI论文40余篇，包括Energy Environ. Sci.(6)、Adv. Mater.(3)、J. Am. Chem. Soc.、Adv. Energy Mater.、Adv. Funct. Mater.、Nano-Micro. Lett.、Energy Storage Mater.等
