【完美收官】独创技术!中国科学技术大学王成威教授:全固态锂金属电池和超快高温烧结技术

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从1月3日至4月18日，2022年电化学储能青年论坛上半年成功举办了18期，吸引了众多科研人员前来观看。该论坛是由新威智能携手电化学储能领域多位权威专家及优秀青年学者共同打造的独家系列云上直播，旨在为该领域学者搭建一个「激发思维，创新科研，交流共享，携手共进」的知识平台。

上半年论坛期间，新威智能特别邀请了东北师范大学吴兴隆教授、厦门大学魏湫龙教授、天津大学杨春鹏教授、中科院物理所王雪锋研究员、中国科学技术大学王成威教授等5位电化学储能领域的专家学者、以及来自武汉理工大学、清华大学、同济大学、苏州大学、四川大学等高校13位优秀学者作学术报告。报告涵盖固态电池、液态电池、锂离子、钠离子、碱金属离子、正负极材料的设计优化等多方面的最新研究进展、实用研究知识以及宝贵科研经验。

4月18日王成威教授《全固态锂金属电池和超快高温烧结技术》报告，在如何破解固态电解质和陶瓷材料研发筛选缓慢这一科学难题上，王成威教授倾囊相授，将其所研发的独创技术——超快高温烧结技术（此工艺将传统陶瓷烧结时间由数十小时缩短至10秒）抽丝剥茧，从研究思路到性能方面再到制备方法，一一详细讲解，让观看直播的科研人员收获满满，而上半年2022电化学储能青年论坛也在本期画下圆满的句号。

回首上半年，18期青年论坛为电化学储能领域广大师生提供了一个了解最新研究进展、与专家学者云上交流、涨知识经验的学习平台。自2021年以来，电化学储能青年论坛这一系列云上直播汇聚了众多专家学者，成功开展了62期直播报告，在扩大学术影响力，推动电化学储能的发展方面具有积极意义。

电化学储能青年论坛系列云上直播广受好评，2022下半年日程在积极筹备之中，欢迎大家继续关注新威智能，科研讲堂动态实时更新，届时我们将一起见证下半年电化学储能青年论坛的崭新重启！

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报告嘉宾
（1）教育与科研经历
2021/9 - 至今特任教授、博士生导师，化学与材料科学学院，中国科学技术大学

2020/07-2021/07 HighT-Tech LLC 联合创始人，副总裁

2017/04-2020/07 助理研究科学家，马里兰大学

2015/10-2017/04 博士后，马里兰大学

2011/08-2015/09 博士 材料科学与工程系 亚利桑那州立大学

2007/08-2011/06学士 材料科学与工程系 中国科学技术大学

（2）研究方向

王成威教授主要从事全固态电池关键材料和器件的研发，在高储能密度全固态锂金属电池关键材料的设计与制备、界面演化物理机制等方面取得了重要的创新成果。近5年来，已在Science, Chemical Reviews, Nature Communications, Advanced Materials, Advanced Energy Materials, Journal of the American Chemical Society, Nano Letters, ACS Nano等国际高水平期刊发表论文四十余篇。他独创了一种超快高温烧结技术，将传统陶瓷烧结时间由数十小时缩短至10秒，为破解固态电解质和陶瓷材料研发筛选缓慢这一科学难题提供了全新策略。相关成果发表在Science等国际顶级期刊，并获得美国“2021 R&D 100 award”。

报告摘要

全固态锂金属电池因其高安全性和高能量密度，被认为是未来最具潜力的储能器件之一。然而，在固态电池中，高性能固态电解质材料的开发和制备，以及电极材料和固态电解质之间的界面等问题是目前制约其走向实用的关键。本报告以超快速高温合成技术为基础，结合理论计算和高级表征技术，研究高性能电解质材料和全固态电池的开发。

陶瓷基固态电解质材料筛选率受到传统陶瓷合成和烧结技术处理时间长的限制，由于挥发性元素的损失，容易导致成分控制不佳。这些问题也给固态电池的制造带来了巨大的挑战。为此，我们开发了一种用于通过辐射加热制造陶瓷材料的超快高温烧结 (UHS) 工艺，该工艺可以在几秒钟内将氧化物前体直接烧结成致密的陶瓷。与传统烧结方法相比，UHS 工艺快了 100-1000 倍以上（例如，将烧结时间从几小时减少到约 10 秒）。因此，我们能够对含有挥发性成分（例如固态电解质中的锂）的陶瓷进行有效的成分控制，并防止不受控制的晶粒生长，从而实现出色的材料性能。此外，UHS 工艺还可用于制造具有高导电性的 SSE 膜，并限制材料界面处相互扩散，这对于薄膜电池等设备至关重要。该技术还可与3D 打印兼容，可生产其他快速烧结方法无法实现的新型陶瓷结构和器件。该技术有可能加快陶瓷材料的研发，对固态电池的快速材料筛选和制造产生影响。

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