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馬騁，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)材料科學(xué)與工程系教授、博士生導(dǎo)師、中組部海外高層次人才引進(jìn)計(jì)劃入選者。馬騁教授于2006年在清華大學(xué)（北京）獲得學(xué)士學(xué)位，2012年在美國(guó)愛荷華州立大學(xué)獲得博士學(xué)位，2012-2013年和2013-2016年分別在愛荷華州立大學(xué)和美國(guó)橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行博士后研究，2016年加入中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)，任教授、博士生導(dǎo)師。馬騁教授長(zhǎng)期聚焦全固態(tài)電池關(guān)鍵材料和器件的研究，發(fā)現(xiàn)了氯化鋯鋰、氧氯化鋯鋰、氧硫化磷鋰等一系列低成本、高性能固態(tài)電解質(zhì)，為全固態(tài)電池的商業(yè)化克服了重大瓶頸。馬騁教授近幾年的主要成果以通訊作者發(fā)表在Nature Materials、Nature Communications、Angewandte Chemie、Nano Letters等國(guó)際高影響力期刊上。
主要研究成果
2021年7月20日，馬騁教授團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)并合成了一種新型氯化物固態(tài)電解質(zhì)—氯化鋯鋰（Li2ZrCl6）。這一材料成功將50微米厚度時(shí)的原材料成本降低至1.38美元/平方米，罕見的遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于10美元/平方米這一確保全固態(tài)電池市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的閾值，而此前最廉價(jià)的氯化物固態(tài)電解質(zhì)相對(duì)應(yīng)的成本為23.05美元/平方米，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過這一閾值。除此之外，氯化鋯鋰在濕度高達(dá)5%（對(duì)應(yīng)露點(diǎn)-15℃）時(shí)仍保持穩(wěn)定，因此其合成和儲(chǔ)存對(duì)氣氛的要求并不苛刻，進(jìn)一步降低了生產(chǎn)成本。該成果以“A cost-effective and humidity-tolerant chloride solidelectrolyte forlithium batteries”為題發(fā)表在國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊Nature Communications上。
2023年6月27日，馬騁教授團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一種新型固態(tài)電解質(zhì)——氧氯化鋯鋰，它的綜合性能和目前最先進(jìn)的硫化物、氯化物固態(tài)電解質(zhì)相近，但成本不到后者的4%，很適合產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。該成果以“A cost-effective, ionically conductive and compressible oxychloride solid-state electrolyte for stable all-solid-state lithium-based batteries”為題發(fā)表在國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊Nature Communications上。
2024年6月30日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)馬騁教授開發(fā)了一種新型硫化物固態(tài)電解質(zhì)。這種固態(tài)電解質(zhì)在展示硫化物固態(tài)電解質(zhì)固有優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了其它硫化物固態(tài)電解質(zhì)所無(wú)法達(dá)到的極其低廉、適合商業(yè)化的成本。該成果以“A Cost-Effective Sulfide Solid Electrolyte Li7P3S7.5O3.5 with Low Density and Excellent Anode Compatibility”為題發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Angewandte Chemie International Edition上。
2025年7月11日，馬騁教授團(tuán)隊(duì)利用一種新興的球差校正電鏡成像技術(shù)——積分差分相位襯度像（iDPC）——成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)固態(tài)電解質(zhì)晶格中鋰的原子級(jí)成像，并以此發(fā)現(xiàn)鈣鈦礦固態(tài)電解質(zhì)的晶格中除了傳統(tǒng)認(rèn)知的A位和O4空隙位以外，還存在第三個(gè)可容納鋰的晶體學(xué)位點(diǎn)，從而提出了新的離子傳輸機(jī)理。相關(guān)研究成果以“Atomically Determining the Interstitial Lithium in the Three-Dimensional Lattice of a Lithium-Ion-Conducting Solid Electrolyte”為題發(fā)表在Nano Letters上。
固態(tài)電池合作
2024年12月16日，五礦新能源材料（湖南）股份有限公司與馬騁教授科研團(tuán)隊(duì)及其創(chuàng)立的合肥固寧紀(jì)元新能源科技有限公司簽署了《全固態(tài)電池用高鎳正極材料開發(fā)》及《全固態(tài)電池開發(fā)戰(zhàn)略合作協(xié)議書》合作。
其中，五礦新能與馬騁教授科研團(tuán)隊(duì)簽署了《全固態(tài)電池用高鎳正極材料開發(fā)》合作合同，雙方將在未來(lái)2年內(nèi)共同開發(fā)適配全固態(tài)電池的先進(jìn)正極材料，采取技術(shù)共享、聯(lián)合研發(fā)、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同等多元化合作方式，共同推動(dòng)全固態(tài)電池領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新與發(fā)展。
五礦新能與固寧紀(jì)元簽署《全固態(tài)電池開發(fā)戰(zhàn)略合作協(xié)議書》，雙方在協(xié)議中一致同意加強(qiáng)前沿技術(shù)研究與產(chǎn)品開發(fā)合作、產(chǎn)品供應(yīng)和產(chǎn)能布局合作，發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建開放創(chuàng)新的全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系，共同推動(dòng)全固態(tài)電池技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用進(jìn)程。
信息來(lái)源：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)官網(wǎng)、五礦新能、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)先進(jìn)技術(shù)研究院、能源學(xué)人
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/蘇簡(jiǎn)）
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