报告题目：碳基碱金属负极的“模型化”TEM原位表征

报 告 人：王鸣生

报告时间：2023年6月4日 下午15:00

报告地点：泉港楼南101优尔报告厅

报告人简介：王鸣生，国家海外高层次青年人才，全国百篇优秀博士论文奖获得者，福建省“闽江学者”特聘教授。现任职于厦大材料学院，创建了原位电镜实验室。主要研究兴趣：(1)原位电镜表征及精准纳米/原子制造技术，(2)高性能储能材料与器件的设计和表征。在国际主流期刊上发表论文130多篇，包括Nature, Nat. Mater., Nat. Commun., Adv. Mater., Angew, Mater. Today, AEM, AFM, Nano Lett., ACS Nano, ACS Energy Lett.等。代表性成果：(1) 首创了TEM纳米增材、减材和等材制造的概念并发展了成套技术方法，为材料的超精度加工和原子制造提供了路径; (2) 发展了“仿真”式原位电镜表征方法，系统揭示了限域空间中各类储能电极/电解质材料的演变和失效机理。详见课题组网站http://mswang.xmu.edu.cn

报告内容简介：锂、钠等碱金属被视为下一代高性能电池负极材料的终极选择，然而碱金属负极的实用化仍然面临诸多问题，如体积变化巨大、SEI膜不稳定及枝晶生长等。碳材料因其优良的导电和结构/化学稳定性以及低廉的成本等优势使其成为不可替代的电极组分。与碳复合也将是碱金属负极实用化的必经之路。然而，以锂金属为例，它深藏于碳基集流体/宿主中，其内部有各种不同形态和维度的微/纳尺度限域空间，锂金属在其中沉积/溶出的过程犹如一个黑匣子，普通的方法很难直接观测到，亟需发展相应的可视化表征手段。本研究提出利用人工结构模型来模拟真实负极中或负极/电解质界面处的各种封闭或半封闭微观环境。这些碳基结构模型提供了可让透射电镜（TEM）电子束穿透的限域空间来实时观察其内部碱金属生长与溶出，这些过程可模拟真实的负极工作状态，便于揭示其一般性规律，澄清相关的机理问题，并大大提升研究效率。我们将此称之为“模型化”（或“仿真式”）原位TEM表征，为研究限域空间中碱金属的特殊形态和性质及设计高效的碱金属负极提供了重要参考。