報 告 人：高博

報告題目：全固態電池的理論模擬及優化

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化算法的表面與界面結構預測方法的開發，及全固態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年于日本物質材料研究機構（NIMS）開展博士后研究工作。在Science Bulletin, Advanced Energy Materials等期刊發表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：

儲能電池技術現已是新能源產業鏈上不可或缺的一環，采用無機固態電解質的全固態電池相比于傳統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，研究發現在現有的全固態電池存在兩方面嚴重問題：（1）現有固態電解質材料的性能參數仍難以滿足指標；（2）電極/電解質界面存在嚴重的界面阻抗及失穩等效應。這些問題已成為電池實用化過程中亟待解決的關鍵挑戰。為厘清上述問題的內在機制，我們采用理論模擬方法對全固態電池中的固態電解質及其與電極的界面進行了系統研究。采用機器學習勢方法，解析了鈣鈦礦型氧化物固態電解質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，為設計高離子導率電解質材料提供了重要的理論指導。此外，采用CALYPSO界面結構預測方法對固態電池幾種代表性界面問題進行闡明，展現了原子尺度模擬對探明全固態電池界面問題的重要意義。系列研究成果為固態電池的實用化奠定了的理論基礎。