供稿：化學(xué)與化工學(xué)院 編輯:段凱龍

2023年3月30日下午13點(diǎn)30，由北京理工大學(xué)研究生院主辦、北京理工大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院承辦的北理工“21世紀(jì)學(xué)科前沿”系列學(xué)術(shù)報(bào)告在騰訊會(huì)議室700261049舉行。邀請(qǐng)了華東師范大學(xué)上海市磁共振重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任、物理與電子科學(xué)學(xué)院副院長(zhǎng)胡炳文老師作報(bào)告。報(bào)告主題為《鋰電池中的磁共振：從核磁共振到順磁共振》，報(bào)告會(huì)由楊文老師主持。

報(bào)告伊始，北京理工大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院楊文老師進(jìn)行致辭，并向參與報(bào)告的師生對(duì)胡炳文教授進(jìn)行介紹。

胡炳文教授在報(bào)告之初首先介紹了他的研究方向及NMR、EPR的相關(guān)知識(shí)。而后闡明報(bào)告將分為四個(gè)部分開展闡述：1）原位EPR成像: 揭示的非均勻沉積/析鋰；2）NMR: LGPS基固體電解質(zhì) 空間電荷層與副反應(yīng)層的區(qū)分；3）NMR+EPR: trapped O₂/(O₂)^n-的探測(cè)；4）原位鋰空EPR: 揭示Co₃O₄的作用和LiOH的存在。胡炳文教授指出盡管無(wú)負(fù)極電池能夠提高體積能量密度，但不均勻的鋰沉積會(huì)加速鋰枝晶的生長(zhǎng)。而且過去對(duì)鋰沉積進(jìn)行的表征都是進(jìn)行側(cè)視觀測(cè)，不能夠得到正面的材料演變結(jié)果。經(jīng)過努力，胡炳文教授課題組對(duì)諧振腔和電池進(jìn)行了設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了正面觀測(cè)的目的，證實(shí)了鋰的局部沉積與聚集。在研究過程中發(fā)現(xiàn)是否引入FEC對(duì)鋰枝晶的生長(zhǎng)影響比較大，當(dāng)不存在FEC時(shí)鋰晶體顆粒小，生成的鋰枝晶比較多；有FEC時(shí)鋰晶體顆粒大，生成鋰枝晶比較少。通過EPR技術(shù)證實(shí)了鋰枝晶的尖端生長(zhǎng)機(jī)制。之后胡炳文教授又提出利用NMR來(lái)判斷不同電勢(shì)下副反應(yīng)層和空間電荷層對(duì)電池體系的影響，推測(cè)空間電荷層應(yīng)當(dāng)有一個(gè)最優(yōu)值，而針對(duì)不同體系優(yōu)化方案也是不一樣的。結(jié)合NMR與EPR的表征，關(guān)于過渡金屬氧化物材料中O₂生成的反應(yīng)途徑胡炳文教授認(rèn)為應(yīng)當(dāng)是首先生成氧空穴，繼而以(O₂)^n-狀態(tài)存在，最后生成O₂。而根據(jù)氧反應(yīng)的存在進(jìn)一步提出猜測(cè)：是否可以在首圈提高電壓以激活氧反應(yīng)提高容量，次圈后降低電壓來(lái)減少容量衰減。結(jié)果證實(shí)電池的循環(huán)穩(wěn)定性得到了提升。這主要是由于先高壓后降低電壓減小了Li_TM的流失，穩(wěn)定了晶體結(jié)構(gòu)。

在提問環(huán)節(jié)胡炳文教授認(rèn)真地解答了現(xiàn)場(chǎng)老師和同學(xué)的疑惑之處，贏得了同學(xué)們的熱烈掌聲。此次講座引導(dǎo)同學(xué)們對(duì)于NMR和EPR的使用又有了不同的認(rèn)知，對(duì)它們應(yīng)用于不同研究方向的實(shí)例闡述引起同學(xué)們對(duì)一些科學(xué)問題的深入思考，使同學(xué)們都受益匪淺。

（審核：王振華）