永利yl23411官网材料科学与工程研究院《材料科学论坛》学术报告

报告时间：2024年8月2日上午10:00

报告人：梁芃博士后研究员（香港大学）

报告地点：永利yl23411官网逸夫技术科学楼A205学术报告厅

邀请人：汪长安老师

报告题目：新型高能量密度超低温（-80度）碱金属/氯气二次电池

报告摘要：

次锂-亚硫酰氯（Li-SOCl₂）电池以其高能量密度和长贮存寿命而闻名，其可在单次放电中提供约2700  mAh/g的高比容量和高达710 Wh/kg的高能量密度，其年自放电电流小于1%，储存寿命达15年以上，工作范围-55至120度，广泛应用于专业电子、军事、公用事业计量和GPS跟踪等应用。但是，不可充电的问题限制了其进一步的发展。2021年，通过多孔碳正极和SOCl2/氟基电解液的设计，我们首次将Li-SOCl₂原电池转化为可充电Na/Cl2电池。该电池在3.5 V的放电电压和高达1200 mAh/g的可逆容量。其中NaCl和Cl2之间的氧化还原为主要电化学反应，有助于实现电池的主要可逆容量。基于此理论，我们进一步开发了使用石墨正极的高性能室温二次Li/Cl₂（锂/氯气）电池，以及一种使用了商业科琴黑碳材料的超低温二次Li/Cl₂电池。其在−80℃到室温之间，可提供高达29100 mAh/g的首次放电容量，以及高达5000 mAh/g的可逆容量、3.6 V放电平台和大于130圈的稳定循环寿命。此外，该新型二次电池已经完成14505圆柱电池生产线初试，有望基于成熟的一次锂-亚硫酰氯工业体系进行快速的产业化发展，并应用于太空/平流层、国防、极地/深海探测等领域。

报告人简介：

梁芃，斯坦福大学（2021-2023）和香港大学（2023至今）博士后研究员，合作导师为戴宏杰教授。永利yl23411官网（2016）与斯坦福大学化学系（2019）联合培养博士，导师为汪长安教授和戴宏杰教授。主要研究方向为新型高能量密度Na/Cl2和Li/Cl2二次电池的（原位）机理研究和超低温Li/Cl2二次电池的产业化应用；不可燃离子液体在锂/钠/钾金属二次电池中的研究和应用；锂离子电池锂、硅负极的电极界面优化设计和应力研究。以第一和合作作者在Nature，Nature Catalysis，Advanced Materials，Proceedings of the National Academy of Sciences，Journal of the American Chemical Society等期刊发表论文。获中国国家发明专利四项，美国（国际）发明专利一项。