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 (男), 博士，上海高校特聘教授(东方学者)，入选2014年度上海市浦江人才计划,博士生导师。专业：材料物理与化学。主要研究领域：锂离子电池/固体氧化物燃料电池材料物理、固体离子学基础科学问题、计算材料学。2004年毕业于中国科学院物理研究所，获凝聚态物理专业博士学位。先后在日本产业技术综合研究所，美国内布拉斯加州-林肯大学、美国布朗大学、通用汽车研发中心做博士后或访问学者。美国物理学会、美国化学会、Wiley出版社等20余种材料、物理及化学刊物审稿专家。主持完成国家自然科学基金面上项目2项、省部级项目3项、企业委托项目1项。主要在锂离子电池材料中的锂离子/电子输运机理、界面问题、储能的热力学与动力学等方向上取得一些研究结果。已在包括J. Am. Chem. Soc.、Acta Mater.、Phys. Rev. B、J. Am. Ceram. Soc.等杂志上发表论文70余篇，他引1400余次，H因子17，合作申请专利1项，在国际学术会议上做邀请报告3次，获省级自然科学奖三等奖1项。目前主持承担国家自然科学基金面上项目等课题3项，与国外相关的著名研究所和大学有较密切的合作关系。已培养硕士生9名，在读硕士生3名，博士后1名。欢迎具有材料、物理、化学、电化学等专业背景的考生报考。特别优秀的学生有机会出国联合培养1年。
联系电话：021-66133141;?E-mail：sqshi@shu.edu.cn

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专题综述：锂离子电池负极表面固体电解质膜的多尺度计算模拟研究进展

固体电解质膜(SEI)是影响有机液态锂离子电池稳定性、倍率性能和循环寿命的关键因素，由于其复杂的成分结构及动态的固液界面，仅从实验上难以清晰地给出其结构成分特征、离子/电子传导特性、化学/电化学稳定性等物理图像，急切需要结合理论模拟来全面深入理解上述性质，进而加速SEI膜的改性研究进程。本文以SEI的形成、原位改性、性能预测和设计为主线，系统评述了近三十年SEI的多尺度计算模拟研究进展：综述了常见电解质溶液EC、VC、FEC还原形成SEI及利用添加剂进行改性的理论模拟研究；围绕电子隧穿、离子电导、界面电化学/化学/力学稳定性等问题，揭示了SEI理性设计的发展历程；阐明了融合不同时间-空间尺度模拟方法开展SEI综合性能理解并进行性能预测、添加剂筛选及高效SEI膜设计的必要性。

近日，上海大学的施思齐教授与密歇根州立大学的Yue Qi教授以及中国科学院物理研究所的李泓研究员在npj computational materials合作发表题为“Review on modeling of the anode solid electrolyte interphase (SEI) for lithium-ion batteries”的专题综述文章，文章概括了近年来利用多尺度计算模拟方法对锂离子电池负极SEI膜的理解、预测与设计，详细综述了SEI的形成过程、形成原理及改性方法。

这篇专题综述是作者对其相关研究领域进行的综述总结，以计算类文章为主，并结合个人研究观点对领域内的热点难点进行了分析概述。文章第一作者为上海大学材料科学与工程学院的在读博士王爱平(Aiping Wang)，自2016年师从上海大学施思齐教授以来，一直致力于电化学能量存储材料的物理基础和微观设计研究。

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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