中国科学院物理研究所特聘研究员,博士生导师。
中科院物理所自2011年以来致力于安全环保、低成本、高性能钠离子电池技术开发,相关研究和产业化进展在国际上处于领先地位。开发出具有自主知识产权的Na-Cu-Fe-Mn-O层状氧化物正极材料和低成本无烟煤基负极材料均为国际首创。2017年底,研制出48V/10Ah钠离子电池组应用于电动自行车;2018年6月,研制出72V/80Ah钠离子电池组,首次实现了在低速电动车上的示范应用;2019年3月,研制出30kWh/100kWh钠离子电池储能电站,首次实现了在大规模储能上的示范应用。2021年推出1MWh钠离子电池储能系统。钠离子电池未来将有可能满足低速车、电动轮船、通讯基站、数据中心、后备电源、家庭/工业储能、可再生能源的大规模接入等多种领域。
容晓晖科学家工作室
中国科学院物理研究所特聘研究员,博士生导师
中科院物理所自2011年以来致力于安全环保、低成本、高性能钠离子电池技术开发,相关研究和产业化进展在国际上处于领先地位。开发出具有自主知识产权的Na-Cu-Fe-Mn-O层状氧化物正极材料和低成本无烟煤基负极材料均为国际首创。2017年底,研制出48V/10Ah钠离子电池组应用于电动自行车;2018年6月,研制出72V/80Ah钠离子电池组,首次实现了在低速电动车上的示范应用;2019年3月,研制出30kWh/100kWh钠离子电池储能电站,首次实现了在大规模储能上的示范应用。2021年推出1MWh钠离子电池储能系统。钠离子电池未来将有可能满足低速车、电动轮船、通讯基站、数据中心、后备电源、家庭/工业储能、可再生能源的大规模接入等多种领域。
中国科学院物理研究所容晓晖特聘研究员带领其科研团队入驻长三角研究中心,专注下一代高能量密度、低成本、长寿命、高安全固态钠电池的研发。容晓晖特聘研究员在过去8年间一直从事钠电池先进电极材料和电解质的研究与开发,在国际上取得了一系列原创科技成果,积累了大量钠基储能电池核心技术和知识产权。容晓晖科学家工作室的目标是推动高能量密度、低成本、长寿命、高安全的固态钠电池的研究并实现产业化。
研究成果
1. Topologically protected oxygen redox in a layered manganese oxide cathode for sustainable batteries. Nature Sustain., 2021: 5, 214-224.
2. Rational design of a topological polymeric solid electrolyte for high-performance all-solid-state alkali metal batteries. Nature Commun., accepted in principle.
3. Anionic redox reaction-induced high-capacity and low-strain cathode with suppressed phase transition. Joule, 2019, 3(2): 503-517.
4. Structure-induced reversible anionic redox activity in Na layered oxide cathode. Joule, 2018, 2(1): 125-140.
5. Using high-entropy configuration strategy to design Na-ion layered oxide cathodes with superior electrochemical performance and thermal stability. J. Am. Chem. Soc., 2022, 144(18), 8286-8295.
6. Additive-free self-presodiation strategy for high-performance Na-ion batteries. Adv. Funct. Mater., 2021, 31(26): 2101475.
7. A novel Ni-rich O3-Na[Ni0.60Fe0.25Mn0.15]O2 cathode for Na-ion batteries. Energy Storage Mater., 2020, 30: 420-430.
8. Solvent-free mechanochemical synthesis of Na-rich prussian white cathodes for high-performance Na-ion batteries. Chem. Eng. J., 2021, 428: 131083.
9. A symmetric sodium-ion battery based on P2-Na0.67[ZnxMn1-x]O2 as both positive and negative electrode materials. Electrochim. Acta., 2021, 399: 139421.
10. A new Tin-based O3-Na0.9[Ni0.45-x/2MnxSn0.55-x/2]O2 as sodium-ion battery cathode. J. Energy Chem., 2019, 31: 132-137.
11. Triple effects of Sn-substitution on Na0.67Ni0.33Mn0.67O2. J. Mater. Sci. Tech., 2019, 35(7): 1250-1254.
12. P2-type Na0.6[Mg(II)0.3Mn(IV)0.7]O2 as a new model material for anionic redox reaction. Chin. Chem. Lett., 2018, 29: 1791-1794.
13. Na-ion batteries: from fundamental research to engineering exploration. Energy Storage Sci. Tech., 2020, 9(2): 515-522.
14. Mg-doped layered oxide cathode for Na-ion batteries. Chinese Phys. B, 2022, 31(6): 68201-068201.
15. Phase transitions of Na-ion layered oxide materials and their influence on properties. Acta Phys. Sin., 2022, 71(10): 108801.
容晓晖,中国科学院物理研究所特聘研究员,博士生导师。1990年11月生。2009年加入中国共产党,2014年在郑州大学物理工程学院获得学士学位,2019年在中国科学院物理研究所获得博士学位(导师胡勇胜研究员)。2019年至2022年在中国科学院物理研究所清洁能源实验室从事博士后研究(特别研究助理,合作导师胡勇胜研究员)。2022年5月至今担任中国科学院物理研究所特聘研究员,博士生导师。以第一作者或通讯作者在Nature Sustainability、Joule、Nature Communications、Journal of the American Chemical Society、Advanced Functional Materials、Energy Storage Materials、Chemical Engineering Journal、Journal of Energy Chemistry等国际重要学术期刊上共合作发表论文30余篇,申请发明专利20余项,《钠离子电池科学与技术》第二章主要撰写者,撰写原创科普文章50余篇。目前担任ACS Energy Letters、Solid State Ionics等杂志的审稿人,国家自然科学基金评议专家,中国化工学会专业会员。2022年3月入选中国科学院物理研究所“百人计划I类”。
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| 张世光,中国科学院物理研究所和天津理工大学联合培养硕士研究生,研究方向:高能量密度钠电池正极材料。 |
团队综合了中科院物理所纳米离子学与能源材料研究团队、北京市怀柔综合性国家科学中心清洁能源材料测试诊断与研发平台,以及中科院物理所长三角研究中心的资源优势。
目前的设备已有X-射线衍射仪(XRD,支持原位测试)、光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X-射线光电子能谱(XPS)、二次离子质谱(SIMS)、色谱质谱联用系统(GC-MS)、红外光谱(FTIR)、TG-DTA-DSC-MS综合分析仪1套、比表面分析仪、绝热加速量热仪(ARC)、原子力显微镜(AFM)、纳米CT、微米CT以及各类电化学表征设备;同时,借助物理所其他公共测试平台资源,可测试透射电子显微镜(TEM)、球差校正透射电子显微镜(STEM)等,可实现对钠电池基础科学问题进行全方位细致研究。此外还具有丰富的利用世界大型实验装置(同步辐射光源、散裂中子源等)进行科学研究的经验和充足的合作资源,是上海同步辐射光源、北京正负电子对撞机、东莞散裂中子源的重点用户。
国家自然科学基金青年、物理所引进杰出人才计划、长三角研究中心科学家工作室项目、中国石油集团合作项目等。
材料开发(先进氧化物正极材料、功能电解质、关键材料开发)
电芯开发(电池设计与制造、电池充放电性能测试、电池安全测试)