介绍

       随着固态电解质取代液态电解质成为研究热点，全固态金属电池中金属电极(Li、Na、K、Mg、Zn等)与电解质的界面从固-液界面变为固态-固体界面。由此产生的高界面阻抗和界面相容性成为固体金属电池发展的最关键障碍。因此，固-固界面的有效构建和对固-固界面离子传输机制的深入理解将对固态金属电池的发展起到至关重要的作用。基于上述需求背景和研究基础，我们拟率先建立全原子模型，开发新的人工智能算法，加强实验验证，建立真实电化学环境中的锂离子输运过程，重点研究固态锂、钠、钾、镁、锌金属电池充放电过程。我们提出提高金属电池循环性能的策略，促进固体金属电池的实际应用，有效促进新能源汽车和战略性新兴产业的快速发展。

项目成员

杨孟昊

新闻

介绍

       锂离子电池中电解液通过发生氧化还原反应会在电极表面形成固体电解质界面相(SEI)，结构稳定的SEI对锂离子电池长期稳定的循环过程具有重要意义。然而由于对SEI的表征测试和定量分析具有极大难度，目前对SEI形成机理认识仍然停留在实验观察和模型猜测阶段，这限制了深入理解锂离子电池中界面离子输运机理。我们拟从原子尺度建立SEI形成过程的新模型，开展如下创新性研究内容:1)设计不同电解液组分研究SEI的成分结构，分析不同电解液成分对锂离子溶剂化结构的影响，提供改进锂离子电池循环性能的电解液成分; 2)研究不同电极界面形貌下锂离子迁移行为，阐明电极表面形貌对SEI生长过程的影响，从原子尺度揭示锂离子电池锂枝晶形核生长机理。本项目拟结合实验验证方法，研究SEI形成生长过程与电解液成分和电极表面形貌之间的关联性，为提升锂离子电池的倍率性能、充放电效率和循环性能提供坚实的理论支持。

项目成员

杨孟昊

新闻

介绍

       磷脂双分子层对外部机械刺激的反应是一个活跃的研究领域，对基础和合成细胞生物学有影响。然而，缺乏用于系统地施加机械应变和非侵入性地绘制出脂质双层上的界面膜应力分布的工具。我们拟采取以液滴界面双层(DIB)的形式操纵模型细胞膜，并使用界面活性分子转子(FliptR)的双光子荧光寿命成像非侵入性地测量时空分辨的界面应力。通过研究伴随与DIB相关的三个关键过程的界面应力来确定所开发框架的有效性：脂质单层涂层液滴之间的薄膜排水、双层形成和双层分离。利用界面流变学测量和大尺度分子动力学模拟方法，我们拟揭示被测试的分子转子对随界面应力变化的膜流动性。

项目成员

杨孟昊

新闻