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文章信息

第一作者：史雪敏（同济大学）

通讯作者：王青松，贺丹琪，黄云辉

研究背景

锂电池热效应引发电池失效，造成安全隐患，是制约锂离子电池电动汽车等新能源应用的核心问题。目前热安全调控策略主要有两大类：通过引入热稳定SEI、添加阻燃添加剂等方式调控电极材料热效应；通过改进外部热管理和单体电芯固有结构来抑制电池热失控。然而迄今为止的研究并未涉及到电极材料本征热输运性能和热传导特性，也忽略了电性能优化方法对热输运性能的影响规律。

文章简介

近日，华中科技大学黄云辉教授与武汉理工大学贺丹琪副教授、中国科学技术大学王青松教授合作在《ACS Energy Letters》上发表了题为“Achieving High Safety for Lithium-Ion Batteries by Optimizing Electron and Phonon Transport”的文章。研究人员通过基于电子-声子-离子耦合作用，发现了商业化应用的三元正极材料（Li[NixCoyMnz]O2，NCM）随Ni掺杂量增加电输运性能增加，而热输运性能下降的反常现象，独辟蹊径地考虑电子能带结构对晶格振动和声子散射的影响，从而建立电子离子声子输运协同调控新机制，为高安全性电池电极材料的设计原则提供了声子调控这一新思路。

通讯作者简介

黄云辉教授：华中科技大学教授，博士生导师，校学术委员会副主任，国家杰出青年科学基金获得者，教育部长江学者特聘教授，新世纪百千万人才工程国家级人选，国务院政府特殊津贴获得者。分别于1988、1991和2000年在北京大学获得学士、硕士和博士学位；曾在日本东京工业大学任JSPS研究员和美国德克萨斯大学奥斯汀分校博士后。2008年回国到华中科技大学工作，创建了动力与储能电池实验室，2015-2020年为同济大学兼职教授，组建了车用新能源研究院。主要研究领域包括锂离子动力与储能电池、下一代电池、钠离子电池、固体氧化物燃料电池等，在Science、Joule、Energy Environ. Sci.、Adv. Mater.、Nat. Commun.等学术期刊上，发表学术论文累计500余篇，引用5.6万次，2018-2023年连续入选科睿唯安材料领域全球高被引科学家和爱思唯尔中国高被引学者，授权专利80余件。锂离子电池正极材料、快充技术、电池健康状态超声检测技术等成果已实现应用。2012年获中国侨界贡献奖（创新人才），2015年获教育部自然科学一等奖、2016年获国家自然科学二等奖，2020年获湖北省自然科学一等奖。

贺丹琪副教授：武汉理工大学讲师，硕士生导师。主要研究领域包括重费米子热电材料和自旋增强高比能二次电池，长期从事电子声子离子输运机理研究工作。近年来以第一作者身份发表Adv. Funct. Mater.、Adv. Sci.、Sci. China. Mater.等SCI论文多篇，获授权发明专利6件。主持国家自然科学基金青年项目1项，参与多项国家级纵向项目。

王青松研究员：中国科学技术大学研究员，博导，英国皇家化学会会士、英国工程技术学会会士。入选爱思唯尔中国高被引学者、欧盟玛丽居里学者、教育部新世纪人才计划、中科院青促会及优秀会员、安徽省“特支计划”创新领军人才。主要从事理离子电池安全方面的研究，主持国家重点研发计划项目等30余项。近年来在Nature Communications、Progress in Energy and Combustion Science.、Advanced Energy Materials、 Energy Storage Materials、 Nano Energy 、 Applied Energy .Journal of Hazardous Materials等期刊发表SCI论文200余篇，引用1.5万余次。授权发明专利30余件，主/参编标准10余项。获储能年度人物奖、公共安全科学技术学会科学技术进步奖一等奖、侯德榜化工科学技术创新奖、中国消防协会科学技术创新奖一等奖等奖励。

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