程少为治疗白癜风怎么样 https://m-mip.39.net/baidianfeng/mipso_8505703.html

时至周末

热情不减

由化院团委举办的第二期“学术沙龙”

于年4月24日下午

再次与同学们相见

本期学术沙龙我们有幸邀请到了化学学院最年轻的教授物理化学研究所的郑奇峰老师作为本次嘉宾让我们带着对科研方方面面的疑问跟随着访谈人的脚步一起走进学术沙龙

（郑奇峰老师与访谈人）

PART1

科研访谈

ju聚jiao焦xue学shu术

老师所在实验室目前在研究什么方向呢？

郑奇峰老师课题组目前研究的是电池，他谈到，电池主要由四部分组成——正极，负极，电解液，隔膜，而他最主要研究的是电解液的方面。郑奇峰老师提到，电解液在电池中起着极为重要的作用，好比血液对于人体，虽不能说是最重要的，但是是不可或缺的。

一份好的电解液是要与正负极相匹配的，若电解质与正负极匹配性低，那么电池性能下降的快，即随着充电次数的增加，电解液损耗也在增加。

新闻上常出现的电瓶车燃烧着火事件，大部分原因是电池采用的是碳酸酯电解液，这种电解液易燃，闪点只有35℃左右，安全性不高。

为此需要一款与正负极匹配性高，且不易燃，安全性高的电解液，郑奇峰老师目前研究的磷酸酯电解液就有这样的特点。同时，郑奇峰老师目前的实验室也在研究固态电解质，水系电解液等。

市面上的5号电池，7号电池

与老师研究的电池有什么不同呢？

郑奇峰老师以南孚电池为例说明了市面上的5号电池，7号电池主要是镍镉电池，碱性锌锰电池，它们相比锂离子电池而言衰减快，但作为家用电池而言，价格便宜，其次镍镉电池和碱性锌锰电池运用的是水系电解质，不易燃烧，安全性高。

（郑奇峰老师在悉心讲解）

碳酸酯？磷酸酯？

两种电解液相比有何优劣？

郑奇峰老师谈到，他目前研究的磷酸酯电池相比碳酸酯电池，最大的优势就是耐高压，阻燃效果好。相比水系电池一节工作电压一般在1.23V以内，碳酸酯电池一节一般在4V左右，而用磷酸酯电池一节能做到5V。但最大的缺点在于价格昂贵，相比碳酸酯电池价格贵倍左右。

界面？SEI膜？CEI膜？

为何对于电池如此重要呢？

电极和电解液间会形成一个界面，是影响电极与电解液是否匹配的关键。这层界面相当于一层过滤膜，只有5-10nm，它只能透过锂离子，阻隔其他离子以及大一点的溶剂分子。界面主要有SEI膜，CEI膜两种。

在负极表面形成的膜叫SEI膜。目前锂离子电池负极采用的是石墨，其与溶剂EC匹配性高。由于石墨层间距是固定的，若阴离子或溶剂分子进入，其会破坏石墨的结构导致其结构坍塌。而石墨与EC匹配可以形成SEI膜附在石墨表面，使其它阴离子，溶剂分子无法进入，负极得以有效保护，因此SEI膜显得尤为重要。

与其相应，在正极表面形成的膜叫CEI膜。由于正极表面会有许多高压材料，导致溶剂在表面容易被氧化产生气体，造成电池鼓包现象，而CEI膜能有效阻隔溶剂分子与正极，防止被氧化产生气体，从而达到保护电池的效果。

电解液中也有添加剂？

郑奇峰老师谈到，在早期业界为了减少电池燃烧的风险，会在碳酸酯电解液中加百分之五的阻燃剂，但由于体系中碳酸酯仍占大部分，这对问题的解决有一定效果，但不能解决根本问题，无法应对极端状况。为减少电池的安全问题及提高电池性能，还需从根本上解决问题。

郑奇峰老师还提到了碳达峰和碳中和的概念。这是由习近平主席在联合国大会上提出的，即我国二氧化碳排放力争于年前达到峰值，努力争取年前实现碳中和。为此，新能源电池在未来还需要很大的发展空间。

（认真听讲的同学们）

chang畅tan谈xuan选ze择

谈及科研中的困难，郑奇峰老师说到在课题组里发文章，研究出新的机理，材料都不是难题，真正困难的是研究成果能否被利用，实现产业化。

谈及挑战杯，郑奇峰老师直言这是他第一次带队参加挑战杯，并没有什么丰富的经验。课题组学生是否参加挑战杯也全凭学生个人意愿，只要学生执着努力，他也会全力负责。

谈及课题组学生要求，郑奇峰老师说到对于科学研究，基础很重要，专业课程至少要进入50%，达到中上水平。

同时，对于想去他课题组的同学，郑奇峰老师支持可以先到他的实验室观察一个月，了解情况。若感兴趣，再跟老师动手做实验；若不感兴趣，可以换一个课题组。可以先有一个摸索的过程，若一旦选定下来要跟老师动手做实验，要持之以恒。

谈及科研界与产业界之间的选择，郑奇峰老师选择了在高校中做科研。他认为这能兼顾科研与产业化，也希望未来自己的科研成果能产业化，真正地能运用到产品上。他也建议同学们，在未来选择时，我们尽量选择自身感兴趣的或者自身擅长的，若都没有，就选择自己不讨厌的。

PART2

提问环节

Q:

关于电池中的添加剂，现在一般会运用一些什么添加剂，有哪些种类？我们所接触的物质有什么是可以作为添加剂的呢？

A:目前同学们现接触的添加剂可能比较少。添加剂种类繁多，有耐高温添加剂，耐低温添加剂，过充添加剂等。我们平时接触较多的就是过充添加剂，有过充添加剂对电池进行过冲保护，使得我们平时手机电脑电池充满电后会自行断电，以避免对电池造成伤害。Q:关于老师刚才讲到电池中的过滤膜（5-10nm），这么薄，我们是如何制备出来的呢？这么薄的膜我们如何去进行测评，判断它到底能不能呢？A:制备这样的膜确实很难，但这层膜不是我们制备出来的，而是原位生长在电极表面的。正极负极电解液在第一圈充电的过程中，电解液中的一部分溶剂会被还原从而在电极表面形成这样一层薄膜。Q:老师在实验室，研究过程中有遇到什么趣事，能和我们分享一下吗？A:在实验室中，最大的乐趣肯定莫过于解决了一个很大的难题。但在这个过程中，每一次发现都是很值得开心的。在平常跟课题组的交流中，知识各有见长，这样的交流氛围也十分重要。Q:老师您最后在科研和产业方面选择了科研，能请你跟我们介绍一下科研界和产业界各自的特色吗？A:最大的区别在于两者出发点不同，高校做科研更注重研究清楚机理，再去设计应用方面；而产业界注重的是通过海量实验找到一款更为合适的材料，对于这款材料为什么好，探究其意义可有可无。最后的选择，还是得看个人兴趣。Q:老师你刚才提到做研究需要有个人的见解，您认为如何可以培养个人的见解，激发自己的灵感呢？A:首先要有足够的专业基础知识；其次要善于观察，善于从别人遇到的困难和解决措施中学习，以转化为自己的见识；还要善于沟通，遇到问题善于总结，以求助同学，师兄师姐或者老师，让问题得到解决。在经过访谈及同学们的提问后相信大家对电池和电解质的知识有了更深刻的了解铭记郑奇峰老师的教导“多听，多观察，多沟通”愿大家学有所得在今后的科研路上一帆风顺本期学术沙龙就此结束期待下次与你相见

-THEEND-

图片

信息部

文案

黄耀新

编辑

梁丽珠

责任编辑

许梓烁

初审

陈　婧温金菊

复审

张舒瑜李海伦

终审

陈巧年

预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇