报告地点：材料学院A楼308会议室

讲座题目：全固态电池材料的理论驱动设计与创新

报告简介：

　　美国麻省理工学院（MIT）材料科学与工程系博士后王琰和加州大学伯克利分校材料科学与工程系的Gerbrand Ceder教授及其他合作者在最近的一项理论研究中破解了高性能固态电解质材料的共性特征：这类材料的晶体结构中阴离子晶格都非常接近体心立方(bcc)结构。通过使用第一性原理电子结构和分子动力学计算，他们首次证明了在体心立方结构中锂离子的输运具有最低的激活能和最高的离子电导率，而在其它常见晶格结构中（如面心立方fcc和六方密堆结构hcp）锂离子的激活能远远高于体心立方结构。该研究进而通过一个晶体结构匹配的新颖算法，对已知的锂离子电解质材料进行了高通量计算筛选，证明了目前发现的多个超快离子导体材料都具有体心立方结构阴离子晶格的特征。这项理论研究是对目前固态电解质离子输运机理的一个全新认识，对进一步发现更多更高性能的新型锂离子、钠离子超快导体材料，以及推动全固态锂离子电池的材料研发和应用，具有重要的参考价值。该研究发表在2015年的《自然-材料》上(NatureMaterials, 14, 1026 (2015))，并且被《自然》等刊物做为研究展望进行报道(Nature, 526, S96 (2015))。他们进一步利用超快离子导体的体心立方结构特征，结合材料基因组计算方法，理论预言和实验验证了多个具有类似特征的新型锂离子、钠离子超快导体材料，研究发表在2016年的《自然-通讯》等杂志上(NatureCommunications 7, 11009 (2016))。