报告题目：锂键化学推动能源存储材料高质量发展

报 告 人：清华大学 张强 教授

报告时间：2024年11月01日（星期五）上午10:00

报告地点：莫干山校区图书馆B207会议室

邀 请 人：新能源所 夏新辉 教授

报告人简介：

张强，清华大学长聘教授。曾获得国家自然科学基金杰出青年基金、中国青年科技奖、教育部青年科学奖、北京青年五四奖章、英国皇家学会Newton Advanced Fellowship、清华大学刘冰奖、国际电化学会议Tian Zhaowu奖、科学探索奖、可持续发展青年科学家奖。2017-2023年连续七年被评为“全球高被引科学家”。 其热爱科学和教育事业，善于根据学生的自身特点和成长路径，因材施教，引导其找到自身兴趣，百花齐放，共同成长。指导学生中12人获得清华大学特等奖学金，3人获得全国大学生课外学术科技作品竞赛特等奖等奖励。长期从事能源化学与能源材料的研究。近年来，致力于将国家重大需求与基础研究相结合，面向能源存储和利用的重大需求，重点研究锂硫电池的原理和关键能源材料。提出了锂硫电池中的锂键化学、离子溶剂复合结构概念，并根据高能电池需求，研制出复合金属锂负极、碳硫复合正极等多种高性能能源材料，构筑了高性能电池器件。发表论文400余篇，h因子166，授权发明专利40余项。担任国际期刊Angew. Chem.首届顾问编辑、J Energy Chem, Energy Storage Mater副主编，Matter, Joule, ChemSocRev, J Mater Chem A, Adv Energy Mater, Adv Funct Mater, ChemSusChem, EnergyChem, 储能科学与技术，化工学报等期刊编委。担任国家重点研发计划储能与智能电网专项专家组副组长。曾获得教育部自然科学一等奖、化工学会基础科学一等奖等学术奖励。

报告内容摘要：

我国提出力争2030年前二氧化碳排放达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。电化学能源是构筑太阳能-电能-氢能/动力/热能系统的新途径。发展基于锂离子的锂电池技术是电化学领域的长期关注的目标。采用理论与实验相结合的方法，系统地研究了多硫化物与氮掺杂碳材料之间形成的锂键的几何结构、键能、电荷分布、偶极等性质，提出锂键是一种偶极–偶极相互作用，并通过理论和实验核磁表征指认复杂体系中锂键的形成过程。锂键主要用于解释多硫化物与正极宿主材料之间的相互作用，但锂键的概念可以被广泛应用锂电池研究的各个方面，也为锂电池的机理研究提供了一种新的视角。本报告将锂键的概念引入到锂电池的研究中，并基于多硫化物与正极宿主材料相互作用的体系，系统地研究了锂键的几何结构、电子结构、键能、偶极等性质。希望锂键的概念在锂电池研究中取得更大的应用，因此将这一概念引申到电解液、锂金属负极等体系。基础原理上的新认识会更加清晰的认识自然界的本质，能够助力基于锂的化学电源探索和开发。