锂离子电池化成过程SEI膜原位原子力显微镜研究.ppt

NIMTE * NIMTE * Direct Observation of Formation in Lithium-Ion Batteries by EC-AFM 锂离子电池化成过程SEI膜的原位原子力显微镜研究 Cai Shen （沈彩） 2018年4月6日 长期致力于纳米材料表面/界面性质的研究。在扫描探针技术(STM, AFM)师从Prof. Manfred Buck 和 Prof. Flemming Besenbacher。 迄今为止在JACS, ACS Nano, Angew Chem, Chem. Sci, Nano Energy, Samll Methods等国际期刊上发表论文60多篇。其中第一作者/通讯作者34篇。申请发明专利10项(授权3项）。10多次参加国际会议并做大会报告（特邀报告2次）；美国Sigma Xi 科学研究会会员、中科院青年创新促进会会员，宁波市“3315计划”创新人才。 应邀担任十多家学术期刊的审稿人，包括Advanced Materials; Chemical Society Reviews; Energy Environmental Science; Materials Horizons; Scientific Reports. 研究方向：新型锂离子电池材料；扫面探针显微镜技术 沈彩 2005-2009 英国圣安德鲁斯大学， 博士(2008) 2010.01-2011.01 美国马里兰大学， 研究助理 2011.02-2011.05 德国海德堡大学， 访问学者 2011.06-2012.12 丹麦奥胡斯大学， 博士后 2013.01-至今 中科院宁波材料所， “春蕾”副研究员 Microscopic Fast charge High energy density High stability Low environmental impact low self-discharge High capacity SEI layer Role of electrolytes Structure variation Strain of electrode Ion transportation ?capacity deterioration Macroscopic MOF COF Mxenes Research Area 新型锂离子 电池电极材料 现有锂离子电池 电极材料表/界面分析 ACS Nano, 2017, 11, 3841?3850 Small Methods., 2017, 1700298 卷绕工艺流程图（process for making lithium-ion batteries） 搅拌 （Mixing） 涂布 （Coating） 冷压 （Cold Lam） 裁片分条 （ Slitting ） 焊接 （ Welding） 卷绕 （Winding） 顶封 （ Top sealing） 注液 （ Inject） 化成 （ Formation） 成型 （ Forming） 测试 Formation(预化成） To form stable Solid Electrolyte Interphase (SEI) on the surface of electrodes. Fabrication processes for LIBs physical, chemical and topography information of SEI “震惊!原来影响电池性能的竟然是这几纳米的一层膜” Solid Electrolyte Interphase (SEI) ，a sacrificial layer reduced from electrolyte solution (organic solvents) during first/first few cycles of discharging/charging. 是Li+的优良导体 是良好的电子绝缘体 有效防止溶剂分子的共嵌入 SEI膜太薄\不连续\：无法有效缓解电极液持续分解（胀气） SEI膜太厚：增加了界面的锂离子传输阻抗，降低了整个体系的动力学（温升、锂枝晶） 《储能科学与技术》2017/3 Importance of SEI in LIBs Science, 2