3.博士 2017-2020，北京理工大学，材料科学与工程专业
5.硕士 2014-2017，河南师范大学，新能源材料与器件专业
6.本科 2009-2013，河南师范大学，化学专业

1.特别研究员/副教授，博士生导师 2022-至今，北京理工大学，教研岗位
2.博士后，2020-2022，清华大学，化学工程与工艺
4.访问学生 2015-2017，清华大学

申请人研究面向锂电池在极速快充、低温、高温、高压等极端条件下的应用需求，开展电极/电解质材料及界面的快充/快放理论、补锂机制及高低温极端环境条件下使用的共性技术开发，拓展电芯设计及应用的新原理与新技术。

已取得如下学术业绩：

学术业绩一、发现可控快充电极界面的形成机制。

针对双电层与电极界面形成理论研究的真空区域，申请人在国际上首次关注IHP中初始化学组分的竞争吸附对SEI的形成机制的影响规律，通过理论计算和实验验证对电极表面双电层中IHP的不同离子特性吸附（以硝酸根和双氟磺酰亚胺离子为例）进行了研究。实验发现随着电极表面电位的下降，优先吸附的硝酸根阴离子会发生电化学分解，参与形成初始的SEI，并决定着SEI的结构和组分，影响着电池的倍率和长循环特性。该研究（J. Am. Chem. Soc, 2019, 141, 9422, 已被引430次）突破了传统的溶剂化结构决定界面性质的主流共识，为SEI的界面化学形成规律带来新的认知。 

申请人还进一步系统研究了SEI的形核与生长机制。长久以来，受纳米尺度下研究手段和表征手法的限制及SEI的本征的空气敏感性和高能电子束不耐受性，SEI作为在电极/电解质界面由相变产生的纳米级晶体，其成核和生长机制始终是个谜团。申请人通过采用了大比表面积乙炔黑负极“放大”SEI形成反应、引入恒电位法精确控制弱溶剂化电解液诱导单峰电流-时间曲线、高分辨原位电化学原子力显微镜技术原位观测SEI形核过程，定量解析了两种典型SEI（无机和有机）的形核和生长过程。锂盐（如双氟磺酰亚胺锂，LiFSI）分解形成的无机SEI遵循混合2D/3D生长模式，其形核过电势越大，2D的成分越高（Angew. Chem. Int. Ed., 2021, 60, 8521, VIP论文）；有机成膜剂（如碳酸乙烯酯，EC）分解形成的有机SEI严格遵循2D的形核生长模式，能够有效地覆盖电极表面并成膜 （J. Am. Chem. Soc., 2023, 145, 8001）。根据该原理，提出了通过在电池化成初期施加大电流脉冲来诱导无机SEI二维生长的可行性，从而提升了SEI的成膜均匀性和电池性能。本工作以一个全新的视角探讨了SEI的形核和生长过程，揭示了该过程中又一深层次的细节，为后续精准调控快充、长循环及高稳定界面夯实了理论基础。 


学术业绩二：研制极速快充电芯器件。

申请人同时关注三个指标来研究电池的极速快充（1）安全充电时间，（2）电极的面容量，决定着电池的质量能量密度（Wh/kg）与体积能量密度（Wh/L），（3）快充工况下所维持的循环寿命，这也是突破电池续航焦虑和安全隐患的重要前沿阵地。

历经10余年极速快充电芯材料与界面基础研发，申请人自主研发了高电压低极化界面、离子快速传导界面及定向化成界面的核心技术，通过引入参比电极作为电位传感器，解析镍钴铝三元（LiNi 0.85Co0.1Al0.05O2）/石墨全电池中正极脱锂速率和负极嵌锂速率的电荷转移等能量差异，突破离子传输的限制，完成了厚电极（>3 mAh/cm2），具有高能量密度（245 Wh/kg）的极速快充长循环电芯样品的研制。相关研究成果发表在Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, 202214828、Adv. Funct. Mater. 2020, 30, 1909887等期刊。 研究成果申请相关专利 12项， 已授权5 项，专利成果转化1项，目前已完成小试样品的工艺定型。 


学术业绩三：建立安全快充的析锂检测方法。

申请人基于对锂离子电池负极电极/电解质界面的深入理解，利用三电极技术解耦了锂嵌入和锂析出过程中负极表面的电化学信号演变规律，提出了基于暂态欧姆降（iR）、动态电容和弛豫时间等参数变化的系列监测方法，可应用于无损定量检测析锂。动态电容监测的原理是利用石墨负极表面双电层电容在析锂发生时会迅速上升的实验现象，通过分析电容变化率可实现析锂的定量测定，相关研究发表在Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, 202210365。弛豫时间监测原理是利用电池中电化学过程通常表现出的弛豫时间常数差异来判定析锂过程的发生，其中锂离子穿过SEI（微秒级），锂离子脱溶剂化（电荷转移过程，毫秒级），锂离子在电极中的扩散（秒级）及锂离子的金属态析出（毫秒级），相关研究成果发表在Adv. Mater. 2023, 35, 2301881。 上述基于电化学信号变化发展出的析锂监测原理与技术，已申请国家发明专利 7项， 授权6 项，研究成果荣获首届全国储能挑战赛创新创意类赛道二等奖。目前析锂检测设备的开发已完成，正在和国内头部企业合作开展样机的测试，有望为电池的极速安全快充保驾护航。


申请人2021-2023年连续三年入选全球高被引科学家，在Adv. Mater., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Chem, Matter, Trends in Chem.等学术期刊发表SCI论文70余篇，总引用13000余次，申请发明专利30余项，授权11项，实现成果转化1项。主持国家自然科学基金面上项目、青年科学基金项目，山西省重点研发计划，博士后创新人才支持计划等项目，作为骨干成员参与国家重点研发计划项目，研究成果荣获第七届中国创新挑战赛优胜奖、首届全国储能挑战赛二等奖、教育部自然科学一等奖等。