报告题目：复杂电极-电解液界面的分子模拟研究

报告人：冯光教授，华中科技大学

报告时间：2023年11月8日（周三）15：00

报告地点：电化学楼Z512

报告人简介：冯光，男，1980年。华中科技大学能源与动力工程学院教授/博导，国家杰出青年科学基金获得者，英国皇家化学学会会士。2002、2005年分别获华中科技大学学士、硕士学位，2010年获美国Clemson大学博士学位，2010-2013在美国Vanderbilt大学和FIRST能源前沿研究中心先后以博士后和研究助理教授从事研究工作，2013年11月加入华中科技大学能源与动力工程学院和煤燃烧与低碳利用全国重点实验室。专注于开发恒电势分子模拟方法与技术，来研究与电化学界面和输运相关的基础性、前沿性问题，在超级电容器与二次电池储能机理与优化设计方面取得了一些创新成果：编纂百科全书1卷、发表英文书籍3章、SCI期刊论文百余篇。近五年，发表第一/通讯作者论文40余篇（包括Nature Materials、Nature Computational Science、Nature Communications、Physical Review Letters、Advanced Materials、Angewandte Chemie、Chemical Reviews等），获湖北省自然科学一等奖1项（排1），任Energy Advances创刊副主编。

报告简介：电极与电解液形成的复杂固液界面在二次电池和超级电容器等电化学储能器件中扮演着重要角色；准确揭示这些固液界面的微观结构及其动态形成过程，有助于认知其储能机理，以研发出高性能储能器件。近年来，我们开发恒电势分子模拟方法与技术，采用具有不同拓扑结构与表面特征的电极和具有不同分子构型与物化性质的电解液，模拟刻画了锂离子电池与超级电容器中的储能界面，探究了电极-电解液界面的复杂微观结构和动态形成过程与储能性能之间的关联机制，为新型储能技术的研发提供了新思路。本报告的主要内容包括：提出了二次型恒电势新算法，开发了能在电极上准确施加电压/电流的分子动力学模拟技术与软件，能高效地模拟出充放电过程中电极与电解液形成的动态复杂固液界面；解析了杂质/添加剂对储能界面微观结构与工作电压的影响机理，以此提出了定向调控界面结构的理论与策略，有效提高了电解液的工作电压；探究了具有不同孔型结构的纳米孔内的离子传输及其储能性质，发现了特定纳米孔强化离子传输的新现象，提出了能同时提高能量密度和功率密度的储能方案。