学　术

　　由基础与前沿研究院主办的“基础论坛”第129期邀请到美国休斯顿大学姚彦教授来校进行学术交流。具体安排如下，欢迎师生们参加！

　　主　题：基于水系和全固体电池的醌类有机材料

　　主讲人：美国休斯顿大学 姚彦 教授

　　时　间：2018年6月29日（周五）9:00-12:00

　　地　点：沙河校区通信楼818会议室

　　主讲人简介：

　　姚彦教授现为美国休斯顿大学电子工程系和德州超导中心终身教授。他博士毕业于加州大学洛杉矶分校（UCLA）材料科学与工程系，在工业界工作两年后加入斯坦福大学（Stanford）从事博士后研究，于2012年加入休斯顿大学。他的研究领域集中在安全和低成本的新型能源存储材料和电池设计，包括新型锂离子电池、镁离子电池、水系锂离子电池、全固态电池等。近六年在Nature Materials、 Nature Communications、JACS、Angewandte Chemie、Nano Letters 等期刊发表论文72篇和国际授权专利14个，论文引用超过18000次，多年来受邀在各种国际性学术会议做邀请报告50多次。先后获得Robert A. Welch Professorship (2012), US ONR Young Investigator Award (2013), Ralph E. Powe Junior Faculty Enhancement Award (2014), Teaching Excellence Award (2016), Scialog Fellow (2017), and UH Award for Excellence in Research (2018).

　　报告简介：

　　传统锂离子电池因为采用易挥发且易燃易爆的有机液态电解液，其安全隐患一直备受关注。采用水系电解质或无机固态电解质取代有机液态电解质的新型电池将从根本上解决传统电池的安全问题。水系电池和全固态电池由于本身的高安全性受到了广泛关注。醌类材料是具有1,2-苯醌或1,4-苯醌结构的有机化合物，在充放电过程中能发生化学和结构上高度可逆的离子配位反应。本报告主要介绍醌类有机电极材料用于水系和全固态硫化物电池的最新进展。现有的水系电池普遍存在循环寿命短的问题，制约其寿命的短板几乎都在组成部件中的负极材料。目前用于水系电池的负极材料反应速率快、对离子选择广泛，它们能在任意酸碱度、多种载流离子、大温度范围、各种气氛下稳定工作，并与任何成熟的正极材料搭配，组成稳定的醌基水系电池。硫化物固态电解质因为具有更好的可加工性与电极材料有更好的界面接触，因而被视为有应用前景的全固态电池的电解质体系。其主要的挑战是其较窄的电压窗口与传统无机电极材料工作电压窗口的不兼容，在充放电过程中电解质不可避免会发生分解，这会显著影响硫化物全固态电池的循环寿命。将天然存在的玫棕酸钠（Na2C6O6）经过化学修饰后，得到一种既可以做正极材料又可以做负极材料的Na4C6O6有机电极材料，这种材料不仅在化学方面，特别是在电化学方面与钠离子硫化物电解质（Na3PS4）具有极佳的兼容性，由Na4C6O6有机电极材料和Na3PS4无机硫化物固态电解质组装而成的全固态电池表现出更好的环稳定性。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　基础与前沿研究院

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2018年6月27日