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講座主題:大規模儲能技術及其長效密封梯度材料
主講人:陳斐
工作單位:武漢理工大學
活動時間:2021年5月27日 15:00-16:00
講座地點:環材學院三樓337會議室
主辦單位:煙臺大學環境與材料學院
內容摘要:
可再生能源發電及并網必須依托GW級大規模電網儲能技術,基于全液態設計的高溫儲能電池,如鈉硫電池、液態金屬電池是其關鍵技術之一。液態金屬電池以熔融金屬作為正負極,熔鹽作為電解質,由于熔融金屬與熔鹽互不混融,液態層因密度的差異而自動分層。在電池放電時,負極金屬失去電子,并通過外電路做功,而負極金屬離子化后通過熔鹽遷移到正極并與正極金屬合金化;充電則執行相反的過程。此類利用密度分層的液態金屬電池雖然結構簡單,但放電電壓較低,而新一代液態金屬電池同樣使用了液態金屬和高溫熔鹽作為電極材料和電解質,不同的是利用多孔的導電陶瓷作為隔膜,通過法拉第還原反應實現對透過離子的選擇性,隔離正負極電池材料,這種電池不僅擴大了電極材料的選擇范圍,還具有相對較高的放電電壓。長效高溫密封是液態金屬電池的主要瓶頸,現有密封材料在極端苛刻使用環境下難以實現長效高溫密封。基于陶瓷/金屬梯度復合思想,優選高溫密封絕緣關鍵陶瓷材料和高熔點、低膨脹金屬材料,連續改變陶瓷/金屬中間層的組成和結構,同時結合粉末冶金及一體化制備技術實現陶瓷表面金屬化及整體致密化,有望攻克液態金屬電池密封絕緣瓶頸問題,顯著提高其循環性能及使用壽命。
主講人介紹:
陳斐,博士,武漢理工大學教授、博士生導師,國家級高層次人才,中國材料研究學會空間材料科學技術分會常務理事,中國載人航天工程空間科學與應用領域空間材料科學專家組成員,Elsevier期刊《Materials Science and Engineering A》編輯,美國陶瓷學會期刊發審委員會(Publication Committee)委員,《American Ceramic Society Bulletin》編委。2004年6月和2009年6月分別在武漢理工大學獲得學士、工學博士學位,2007年9月至2008年9月美國加州大學戴維斯分校化工與材料系博士聯合培養,2014年9月至2015年9月美國麻省理工學院材料系訪問學者,2009年7月至今在武漢理工大學材料科學與工程學院、材料復合新技術國家重點實驗室工作。主要研究領域為功能梯度材料設計、先進制備技術及其在能量轉換與存儲中的應用研究。已主持國家重點研發計劃、國家自然科學基金面上項目、中央軍委科技委創新特區項目、裝發預研領域基金等10余項科研項目。以第一作者/通訊作者發表學術論文81篇,獲國家發明專利21項,獲國家科技進步二等獎1項,獲第十六屆中國青年科技獎,參加國際會議30余次。