2024年6月16日下午15时，香港理工大学黄海涛教授到访本实验室进行学术交流，并在大学城B5副楼三楼会议室给实验室的师生分享了题目为“正极材料的改性与包覆”的学术报告。
在本次报告中，黄海涛教授首先向我们讲述了锂电池的发展背景与面临的挑战，并简单介绍了采用表面包覆与体相掺杂的策略来提升正极材料的长循环稳定性。接着黄海涛教授同我们分析了一步共掺杂方法的局限性，低扩散率离子在晶界处富集，降低了晶体生长动力学，形成的多晶材料增加了晶界和比表面积，加速了微裂纹、副反应、金属离子的溶解和结构退化等，不利于电池的循环稳定性。针对此问题，黄海涛教授还分享了其团队提出的解决方案，通过密度泛函理论计算证实了掺杂离子的不同扩散率，然后通过两步共掺杂策略制备了具有核壳结构的LiCoO2(CS-LCO)，高扩散率的 A13+/Mg2+离子占据内核基体，而低扩散率的 Ti4+离子则富集于壳层。内核基体质中 A13+/Mg2+的存在有助于优化物理化学性能，提升电导率和 Li离子扩散率。富含 Ti4+的壳层具有 Co/Ti取代和更强的 Ti-O键生成，导致氧配体空穴数量减少，氧稳定性增强。此外，CS-LCO抑制了从O3到H1-3的相变，从而减少了品格c轴收缩和结构变形。最后，黄海涛教授还向我们展示了其团队在能源存储以及光催化、电催化和压电催化方面的研究成果。
黄海涛教授的精彩分享细致入微，收获了听众们的热烈掌声。随后黄海涛教授还与师生们进行了深入的学术交流，相信大家可以在今后的科研中拥有更多的收获。
黄海涛教授做学术报告
马龙涛教授(右)向黄海涛教授(左)赠送实验室纪念牌
报告人简介：
黄海涛博士，香港理工大学应用物理系教授，英国皇家化学会会士，国际电化学能源科学院理事。长期从事电介质材料和新型低维纳米结构新能源材料的制备、性能表征及物理机制研究。至今发表包括 Nature，Nature Photonics，Nature Communications,Joule 和Chem等国际著名学术期刊论文300多篇，位列全球前2%顶尖科学家榜单。与“集成铁电之父”J.F.Scott 教授联合编著《Ferroelectric Materials for Energy Applications》一书。曾荣获国土资源部科学技术二等奖（2017）、教育部高等学校科研优秀成果自然科学二等奖（2019年）和香港理工大学理学院杰出成就奖（2023）。现任中国能源学会专家组成员以及多个国际学术期刊的国际编委。
（图/ 文 王鑫钰 /编辑 钟泽明）