报告题目:

锂离子电池硅碳负极材料的合成与性能研究

报告人:

聂平

所在单位:

吉林师范大学

报告人简介:

聂平，吉林师范大学教授，环境友好材料制备与应用教育部重点实验室副主任，硕士生导师，入选吉林省第十七批创新创业人才、吉林省高层次人才、吉林省优秀青年科技人才项目、吉林省高校优秀青年科研创新人才储备库。2017年于南京航空航天大学获工学博士学位，2015-2016年为美国加州大学洛杉矶分校公派联合培养博士。主要致力于电化学储能材料与器件研究，研究方向包括锂/钠离子电池、钾离子电池、水系电池、电化学超级电容器及纤维材料等。先后主持国家自然科学基金面上项目、青年科学基金、中央引导地方科技发展资金等项目；发表SCI论文100余篇，ESI高被引6篇，引用超过10500次，H-index: 55 (Google Scholar)，其中以第一/通讯作者在ACS Energy Lett., Adv. Funct. Mater., Small, Green Chem.等国内外学术期刊上发表SCI论文39篇；出版英文专著章节1 部；获省科学技术二等奖等荣誉。

报告摘要:

硅以其高的理论比容量（~4200 mAh g-1）、来源丰富以及成本低等优势，是最有希望成为下一代锂离子电池负极材料。针对硅负极存在体积膨胀、界面稳定性差和容量衰减快等问题，发展了气溶胶喷雾技术辅助自催化-化学气相沉积法制备高度石墨化结构的碳包覆硅新方法，该技术不需要额外引入催化剂，可直接在硅表面生长高度石墨化的石墨化碳。进一步研究了硅镁合金高温反应过程中原位生成的金属颗粒对碳的固定和催化生长，研究不同聚合物包覆和化学CO₂固碳及高效转化利用，实现了对硅碳材料微纳结构和反应性质的精确调控。碳均匀包覆及中空结构有效缓减了材料的体积膨胀，提高了硅的库仑效率及循环稳定性能，复合材料表现出了高比容量、快的充放电速率和优异的稳定性。