1團隊基本情況介紹團隊基本情況介紹研究團隊電池安全評價與固態電池技術研究團隊團隊負責人：王家鈞團隊負責人：王家鈞2美國期間曾經承擔的工業項美國期間曾經承擔的工業項分析）2負責人：王家鈞教授、國家級青年人才、哈工大化工學院電化學工程系先后任職于美國能源部Brookhaven/Argonne國家實驗室2負責人：王家鈞教授、國家級青年人才、哈工大化工學院電化學工程系先后任職于美國能源部Brookhaven/Argonne國家實驗室擔任Staffscientist近8年芯片檢測特長：固態電池；燃料電池；新能源器件；X射線成像電話果：高水平論文SCI論文80余篇、多個國家級項目、專利。郵箱：jiajunhit@hit.成果：高水平論文SCI論文80余篇、多個國家級項目、專利。副教授劍橋大學博士美國能源部前staff副教授劍橋大學博士美國能源部前staffscientist副教授副教授助理教授德國馬普所博士哥倫比亞大學博士后西安大略大學博士后u多種表征技術的特點與局限性8u典型的跨尺度表征技術:100554.9u團隊的相關綜述論文SulSul?de-BasedAll-Solid-StateBa2eriesSurface-to-BulkSynergis:cModi?ca:onofSingleCrystalCathodeEnablesStableCyclingofSul?de-BasedAll-Solid-StateBa2eriesat4.4V在NCM表?引?Nb、Ti源，通過溶膠凝膠和后續熱處理獲得包覆-摻雜改性DC-TNO@NCM材料。包覆-摻雜改性NanSun,WangJiajun*,etal.Adv.EnerSulSul?de-BasedAll-Solid-StateBa2eriesSurface-to-BulkSynergis:cModi?ca:onofSingleCrystalCathodeEnablesStableCyclingofSul?de-BasedAll-Solid-StateBa2eriesat4.4V與改性前的NCM相?，包覆-摻雜協同改性DC-TNO@NCM的?次放電?容量?達180.3mAhg-1，?次庫倫效率也從78.6%提?到86.3%。DC-TNO@NCM材料更是表現出?壓下的?循環穩定性，140次循環后容量保持率?達92.2%。NanSun,WangJiajun*,etal.Adv.EnerPolymerPolymer-BasedAll-Solid-StateBa2eries納?界?納?層可以有效抑制SPE在?壓狀態下的分解，改善存儲后電壓和容量快速衰減的問固態電池界面層構筑固態電池界面層構筑PolymerPolymer-BasedAll-Solid-StateBa2eriesAPA界面納米層的可行性NCM||SPE||Li電池的在存儲前5h內，電壓呈現急劇下降(0.19V)。相?之下，NCM@APA||SPE||Li電池的電壓僅損失0.04V，10天后僅下降0.27V。?倍率條件下，循環200圈后，容量依然能保持在50%以上。16XufengWang,WangJiajun*,etal.Adv.Funct.Mater.(2022)2113068PolymerPolymer-BasedAll-Solid-StateBa2eriesShuaifengLou,WangJiajun*,etal.NatureCommunicaFoPolymerPolymer-BasedAll-Solid-StateBa2eriesShuaifengLou,WangJiajun*,etal.NatureCommunicaFoPolymer-basedSolid-StatePolymer-basedSolid-StateLi-O2Ba2eriesTriggeringambientpolymer-bb-TiO2納?刺的光?光電?和光空?促進了充電/Polymer-basedSolid-StatePolymer-basedSolid-StateLi-O2Ba2eriesTriggeringambientpolymer-b與光電協同作?（紫外光）和熱電協同作?（可?光）相?，在光-電-熱協同作（模擬太陽光）LimetalBa2eriesX射線成像技術、固態NMR技術、LimetalBa2eriesaa不同成分體積比骨架中粒徑分布鋰化成分分析鋰負極保護技術的研發，以及利用同步輻復合金屬電極結構、機理進行全流程分析優異的循環穩定性22QingsongLiu,WangJiajun*,etal.EnergyStorageMater，(2022)41,1-7LuX,etal,NatureCommunicaLons,2020,11,20792627電化學模型物理參數物理參數電化學模型中的電化學模型中的物理參數?度有效固相電導率固相電導率電極孔隙率有效液相電導率液相電導率液相孔隙率固相擴散系數有效液相擴散系數SEI膜內阻液相擴散系數液相擴散系數粒?半徑有效固液界?交換電流反應速率電極厚度交換電流反應系數化學計量?電勢隨溫度變化率最?可嵌?鋰濃度28電化學-熱力學模型耦合 能量守恒散熱速率可逆熱生熱速率不可逆熱生熱速率生熱速率單位體積生熱速率歐姆熱生熱速率、1.傳熱系數2.比熱容3.電池內核有效體積熱模型模型中的新增的物理參數4.表面散熱系數5.有效散熱面積6.環境溫度膨脹膨脹顆粒膨脹膨脹固態電池中二次顆粒因各向異性引起的晶界應力NS.Lou,J.Wang*.NatureCommunications,2020.11(1):5700.JiajunWang*,etal.NatureCommunications,2020,11(1):305030負極副反應模擬負極副反應模擬SEI膜耦合鋰枝晶過程φ↓φ↓φ↓i↓t)/)12R↓SEIRTSEI膜生長反應速率i↓SEI=?e↑?λhFK↓SEIc↓Ecexp(?α↓SEIF(膜阻影響反應過電位η=φ↓1?φ↓2?R↓SEIi↓t?U↓eqEQ\*jc3\*hps36\o\al(\s\up10(I生),及)EQ\*jc3\*hps36\o\al(\s\up10(長),初)EQ\*jc3\*hps36\o\al(\s\up10(機制),始SE)EQ\*jc3\*hps36\o\al(\s\up10(研),等)EQ\*jc3\*hps36\o\al(\s\up10(究),參)EQ\*jc3\*hps36\o\al(\s\up10(不),數)EQ\*jc3\*hps36\o\al(\s\up10(同),對)EQ\*jc3\*hps36\o\al(\s\up10(應),枝)EQ\*jc3\*hps36\o\al(\s\up10(用),晶)EQ\*jc3\*hps36\o\al(\s\up10(電),生)EQ\*jc3\*hps36\o\al(\s\up10(流),長)EQ\*jc3\*hps36\o\al(\s\up10(SEI膜電阻率),影響)!?h/?t=?h/?t=q↓SEI+Ω↓Li/Fi↓platKh枝晶穿刺拉伸改變SEI膜厚度及曲率影響膜阻鋰枝晶生長反應速率i↓plat=i↓plat,0[exp((1?α)F/RTη)exp(αF/RTexp(αF/RTη)]R↓SEI=r↓resh石墨SEI膜石墨鋰枝晶SEI膜耦合SEI膜生長的Li+枝晶演化過程建立SEI膜生長與鋰枝晶生長耦合關系，構建電池充電安全性模型析鋰電位U，傳遞系數a，反應電流密度iSR-CT與模擬仿真結合SR-CT與模擬仿真結合