長春應用化學研究所彭章泉研究員做客第241期化苑講壇
報告題目：鋰-氧電池反應原理
報 告 人 ：彭章泉研究員
報告時間：2017年3月27日（周一）上午8：15
報告地點：化學樓二樓一號會議室
報告人簡介：
彭章泉，長春應化所研究員。1997年7月本科畢業于武漢大學，2000年7月和2003年12月在中科院長春應化所分別獲分析化學碩士和博士學位。2004年4月至2006年1月，德國杜塞爾多夫大學物理化學研究所洪堡研究員(激光化學)，2006年1月至2007年11月，丹麥奧爾胡斯大學化學系博士后(自由基電化學)，2007年11月至2012年4月，英國圣安德魯大學研究助理(鋰-氧電池)，2012年4月起長春應化所電分析化學國家重點實驗室研究員。已在Science, Nat. Mater., Nat. Chem., Nat. Commun., Angew. Chem. Int. Ed., J. Am. Chem. Soc.，Nano Lett.等刊物發表SCI論文40余篇，論文被SCI期刊引用超過2500次。2004年獲德國洪堡獎學金，2003年吉林省科學技術進步獎一等獎（第八完成人）。
報告內容：
非水溶劑鋰-氧電池是基于鋰-氧反應（2Li + O2 ? Li2O2，Eθ = 2.96 V vs. Li/Li+）的新型化學電源，具有極高的理論能量密度，近年來倍受關注。鋰-氧電池中最為關鍵的基礎科學問題是正極中的氧氣電極反應，其機理目前仍處于模型假說和熱點爭議之中。結合經典電化學、現場光/質譜電化學和第一性原理計算，報告人對鋰-氧電池反應原理進行了深入探索。
在基元反應方面，觀察到中間產物O2-和LiO2的光譜學信號，揭示了O2-和LiO2在氧氣還原成最終產物Li2O2過程中所起的作用，提出了溶液相和表面相生成Li2O2的反應機理；對H+存在條件下氧氣還原成H2O2的反應機理進行了系統研究。在電荷輸運和反應位點方面，運用固態離子學、現場光譜電化學和同位素標記技術，測量了放電產物 Li2O2的電子和離子電導率，獲得了鋰-氧電池充放電過程均受限于界面電子傳輸的重要信息，揭示了放電產物 Li2O2存在介觀缺陷，提出氧氣電極反應界面上電子、鋰離子和氧氣傳質過程新模型。在Li2O2電化學氧化方面，化學合成出高純度的非晶態Li2O2，利用固態離子學與微分電化學質譜技術對其電化學性質進行了深入研究。
對鋰-氧電池反應機理的研究，可加深研究人員對這種新型化學電源的認識，從源頭出發，解決鋰-氧電池的瓶頸問題，進而推動實用化進程。
