报告题目

单晶层状正极的衰减机制和改性策略探究

报告人

赵文高 教授

报告人单位

兰州大学

报告时间

2025年11月14日（星期五）15:00

报告地点

物质科研楼B604会议室

主办单位

精准智能化学全国重点实验室

报告摘要

单晶高镍层状正极LiNi_xCo_yMn_1−x−yO₂（NCM, x ≥ 0.6）因其高比容量（> 200 mAh/g）和高工作电压（~3.8 V）被视为实现 500 Wh/kg 高比能锂电的核心材料，但面临三大瓶颈：（1）高压（> 4.4 V vs. Li⁺/Li）工况下会产生沿（003）晶面的滑移和微裂纹，造成本体结构的衰退；（2）界面副反应导致缺锂相生成和过渡金属溶出，加速容量衰减并引发安全隐患；（3）单颗粒较大尺寸（>1 μm）导致Li⁺固相扩散路径延长，动力学迟滞限制快充性能。针对单晶高镍层状正极材料在高压、快充与长循环条件下性能难以协同的关键问题，建立了“机制解析–协同改性–固态适配”的全链条研究路径。通过定量解析单晶材料的衰减机制，提出了“晶格钉扎–Li⁺输运增强–界面钝化”多级协同改性策略，有效突破高镍正极容量-稳定性之间的互斥瓶颈；进一步将优化体系拓展至硫化物全固态电池，结合普适包覆层功能设计准则，显著提升高载量条件下的长循环性能，为发展高性能锂电池正极材料提供了重要借鉴。

报告人简介

赵文高，2018年博士毕业于厦门大学杨勇教授课题组，2016-2024年分别在美国西北太平洋国家实验室、瑞士联邦材料科学与技术实验室和德国卡尔斯鲁厄理工学院做联培博士生及博士后，2025年加入兰州大学化学化工学院担任教授、高比能电池研究组课题组长，唐瑜教授大团队成员。主持教育部海外高层次引才专项和国家自然科学基金面上项目等基金，长期致力于（单晶）高镍层状正极材料的开发、改性及其在锂离子/固态电池的化学-结构-力学构效关系。迄今已发表科技论文66篇，总引用8000余次（Web of Science），H指数为34；以第一作者或通讯作者（含共同）在Angew. Chem. Int. Ed.（4篇）、Nat. Commun.、Energy Environ. Sci.等高水平期刊发表论文30余篇，多项成果入选ESI高被引论文、VIP论文、热点论文和封面论文，并担任Batteries客座编辑及Chin. Chem. Lett., Mater. Future., Carbon Neutral.等期刊青年编委。