第一百七十四期瓯江学术论坛预告—清华大学 谷林 教授

报告人：谷林

邀请人：袁一斐

报告题目：储能材料基本自由度

报告时间：2022年05月25日19:00-21:30

报告地点：腾讯会议（会议ID：643 583 542）

报告人简介：

谷林，清华大学教授，国家杰出青年科学基金获得者；清华大学本科，美国亚利桑那州立大学博士。从事电子显微学方法研究20余年，在功能材料原子尺度结构与电子结构研究方面取得系列成果。发表论文700余篇（NS正刊15篇），H因子>130。获国际电子显微学联合会青年科学家奖(2006) ；国际锂电池学会青年科学家奖（2012）；中国科学院“卢嘉锡”青年人才奖（2013）；中国科学院杰出科技成就奖（2013）；第十六届中国青年科技奖特别奖（2020）；科睿唯安材料科学和化学领域全球高被引科学家。

报告内容：

由晶格、电荷、轨道和自旋四个自由度所描述的局域对称性决定了材料的功能特性，尤其像电池这样的结构决定型的电化学储能装置。能量密度是电池材料实用性的关键指标，其由比容量和电压决定，前者是电极存储离子的数量，后者为每个离子所存储/释放的能量，二者的衰退是电池的主要挑战。可存储离子的数量直接受限于晶格的对称性，有效脱嵌的离子数又受到空间电荷(价态)分布影响。电压是正极结构费米面与Li 2s轨道的能量差值，局域结构改变，轨道对称性的变化导致其费米面升高是电压衰退的根源。因此解析结构的局域对称性对电池性能的影响至关重要。球差校正电子显微方法可以获取原子尺度结构与电子结构信息，有望摆脱周期性势场、单电子近似、绝热近似在固体材料构效关系讨论中的束缚。本次报告将从储能材料的电化学调控，物理机制，以及电子结构入手，讨论对称性破缺下储能材料的结构与电子结构。