新材料新能源

极端环境能源材料与器件研究团队

一、团队简介

团队由国家级领军人才黄佳琦教授领衔,核心成员包括国家级青年人才3人、教授3人、副教授2人和工程师4人。团队围绕国家在储能领域的重大战略需求,聚焦极端复杂环境体系下能量获取与存储转化过程的机制研究,贯通从材料原理到器件应用的创新链条。团队以材料研究为切入点,通过改性电池正负极材料、电解质、集流体等核心组件和跨尺度仿真技术,突破关键工艺与制备技术,旨在提升电池安全性和能量密度,满足特种场景应用需求。在科技创新方面,团队秉持“研制一代、预研一代、探索一代”的发展理念,已成功研制新型复合集流体材料和快充型电芯关键组件,开发智能状态检测技术;同时预研先进正负极材料的包覆与改性技术,并前瞻性布局固态电池技术,全力攻克新能源电池领域的技术瓶颈,服务国家战略需求。

二、团队核心成员及联系方式

姓名

岗位、职责

联系方式

黄佳琦

责任教授

jqhuang@bit.edu.cn

廖湘标

属地负责人

liaoxiangbiao@bit.edu.cn

陆宇阳

属地联系人

luyuyang@bit.edu.cn

三、科研成果

1. 团队科研成果概况

团队开展力学、材料科学与工程、人工智能和化学等多学科交叉研究,通过多物理场跨尺度仿真设计、真空镀膜界面调控、多参量电池原位表征、智能预警等关键技术攻关,形成了从基础研究到工程应用的布局,开展产学研任务攻关和产业化探索。结合企业市场经验、工程化能力和产业资源,实现科研成果与市场需求精准对接,加速科技成果转化,为国家“双碳”战略提供关键技术支撑。

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2. 强韧复合集流体

强韧复合集流体核心优势在于既可以提升电池的安全性、比能量,其高强度、高界面结合的力学性能又可很好适配成熟电池制备工艺。产品优势如下:

(1)适配高比能高安全锂离子电池:高分子基材在电池内部短路时能起到“熔断”效应,阻断电流,防止热失控蔓延;用轻量化的高分子材料替代部分金属,可减轻集流体重量,从而提升电池的能量密度(约5%-10%)。

(2)适配已有电池制备工艺:强韧化超薄膜基复合结构设计,使得强度提升至200MPa以上,界面结合力大于8N/25mm,适配高速卷对卷、高压实等制备工艺。

3. 析锂检测设备

针对锂离子电池在快充工况可能引发的“析锂”并危害电池安全的关键难题,研制国际上首款可实时在线析锂检测的电分析仪器,填补行业空白,实现电池安全有效预警,保障电池安全运行。产品优势如下:

(1)兼容性:可兼容充放电过程

(2)快速性:单次检测时间 < 1s

(3)灵敏性:可预警<1%容量析锂<>

(4)通用性:适用于圆柱、方壳、软包等构型

4. 高比能电池

采用高克容量正极、轻质复合集流体、高库伦效率界面构筑、跨尺度抗膨胀仿真设计等技术,可定制化制备比能量≥400Wh/kg、≥550Wh/kg、≥700Wh/kg等系的高比能电池和电池组,支撑无人系统续航时间大幅提升。