上海大学材料科学与工程学院电子信息材料系施思齐

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施思齐研究团队联合中科院深圳先进技术研究院、美国陆军实验室合作团队在《Chemical Reviews》上发表综述论文《Mobile Ions in Composite Solids》。该杂志为美国化学学会旗下的顶级综述类期刊，属于化学化工领域最具影响力的学术期刊之一，2019年其影响因子达54.301。上海大学为第一单位，上海大学材料科学与工程学院博士生邹喆乂、李亚捷博士和中科院深圳先进技术研究院陆子恒博士为共同第一作者，上海大学王达副研究员、施思齐教授和美国陆军实验室许康教授为共同通讯作者。

寻找具有高离子电导率、宽电化学窗口、低界面阻抗的固态电解质是实现高比能固态电池的核心挑战。固态电解质可以分为单一相离子导体(Single Phase Solid Electrolyte)和复合离子导体(Composite Solid Electrolyte, CSE)两大类。其中单一相离子导体总是在某一方面不能满足固态电池的需求，例如，氧化物类石榴石LLZO与正极界面的接触差、硫化物LGPS与锂金属的电化学稳定性差、高分子PEO的室温离子电导率低且容易在高压被氧化。而混合了多种不同的离子导体的复合固态电解质却能够达到很好的综合性能。更为重要的是，由于广泛存在的相-相界面，复合固态电解质具有母体材料所不具有的独特性质，例如，比母体材料具有更高的离子电导率等。经过多年的研究，人们已经开发出了无机晶体/无机晶体、无机玻璃/无机陶瓷、高分子/无机陶瓷几大类数百种复合固态电解质。对于每种固态电解质中的锂离子迁移机制也有了大量探讨。但是，此前的研究往往局限于特定的某一类复合物，缺乏具有普适性的统一描述。空间电荷层、有效介质、percolation等多种刻画锂离子迁移机制的理论缺乏一个总体的理论框架。藉此研究现状，该综述以统一的理论视角总结了复合固态电解质发展的前世今生；从各个时空尺度上剖析了复合固态电解质中相-相界面的离子传输机制；提出了复合固态电解质的跨尺度理论设计框架并指出了该领域未来的研究方向。该文对复合固态电解质领域的发展提供了深入的思考和整体思路，对学术届和工业界都将起到积极的引领作用。
该工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助。
论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021 ... g=fig19&ref=pdf