本次科睿唯安公布的全球高被引科学家榜单中，清华大学以73人次高被引科学家数量，稳居国内高校第一名。本篇为人物篇，笔者为大家整理了欧阳明高院士的相关内容，让我们一起来了解一下吧。
个人简介
欧阳明高，清华大学教授，中国科学院院士。1993年在丹麦技术大学能源工程系获博士学位。现任清华大学学术委员会副主任，爱思唯尔国际交通电动化期刊eTransportation创刊主编，兼任民盟中央副主席，全国政协常委。
主要研究领域为节能与新能源汽车动力系统。
研究成果及工作经历
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他创建了清华大学新能源动力系统科研团队和交通动力电气化与交通能源一体化研究体系。聚焦新能源汽车动力系统的三个科学前沿和技术瓶颈问题：动力电池热失控导致的安全问题、燃料电池电化学衰减导致的寿命问题和混合动力内燃机燃烧导致的排放问题，取得了动力电池热失控热-机-电耦合机制与主动安全防控、长寿命燃料电池动力系统物理化学过程和优化设计与控制、内燃机混合动力分频段系统动态学与多层次排放控制等三方面从理论创新、技术突破到产业化应用的系统性创新成果。获授权发明专利超过100项，其中70%以上许可或转让给包括德国奔驰在内的国内外企业。以第一完成人获2007年国家技术发明二等奖、2010年国家技术发明二等奖、2009年北京市科学技术一等奖、2016年中国汽车工业技术发明一等奖以及国际氢能与燃料电池联盟IPHE技术成就奖（2010）、何梁何利科学技术奖（2008）和党中央国务院表彰的先进个人（2008）等荣誉称号。
他开辟了新能源动力系统学交叉学科领域与人才培养模式。截至2018年底，发表科学索引（SCI）收录论文215篇，SCI他引5300次，被列入2015、16、17、18年中国高被引学者榜（能源科学）和2017年全球高被引科学家榜（工程科学）及2022年高被引科学家。在国内外学术会议做主旨报告和特邀报告超过100次，包括第25届和31届世界电动车大会主旨报告。主讲《汽车动力系统学》、《汽车发展与能源环境》等课程，培养博士毕业生23名，其中8名获得清华大学学术新秀、优秀博士论文或优秀博士毕业生称号。培育出多家学生创业型高科技企业，其中包括燃料电池领域的“亿华通”、动力电池系统领域的“科易”、动力系统电控领域的“易控”等行业骨干企业。
他主持了国家新能源汽车系列科技专项和重大国际合作项目。从“十一五”起连续三个五年计划担任国家新能源汽车科技研发首席专家。还担任中美电动汽车研究联盟中方首席科学家，中国电动汽车百人会执行副理事长以及国家制造强国战略咨询委员会委员（节能与新能源汽车行业代表）。先后9次当面向中央最高领导层成员汇报新能源汽车进展并提出发展建议。深度参与了我国新能源汽车的战略规划、科技研发、国际合作、示范考核和产业化推进的全过程。为我国新能源汽车跻身世界先进行列做出了重要贡献。
动力电池热失控导致的安全问题
背景
由于EC溶剂对造成性能下降和热失控（TR）前的初始自热的表面副反应，以及引发电池TR的放热反应都有很大的贡献，因此建立 "无EC "电解液是提高内在安全性的最方便和有效的策略。此外，低成本、低粘度和环境友好的无EC电解液最近已被证明在LIB中运行良好。不幸的是，对使用无EC电解液的电池的安全性能的研究还没有停止。此外，在实际的Ah级全电池中，不含EC的电解液的电化学性能也急需研究。此外，构建坚固的电极-电解液界面（EEI）已被视为缓解上述安全问题和提高电化学性能的策略。而且，该形成方法与目前工业制造的电池技术完全兼容。在这些突出优势的启发下，无EC电解液和坚固的EEI的组合是非常有吸引力的。
工作介绍
本工作使用基于纯无环碳酸盐溶剂的无EC电解液的10Ah的Ni0.8Mn0.1Co0.1O2|石墨（NMC811|Gr）软包锂离子电池的高安全性。通过采用三盐，无EC电解液（0.8 M LiFSI-0.1 M LiTFSI-0.6 M LiPF6/EMC）可以在高工作电位下有效稳定NMC811表面，并产生稳定的界面，与Gr阳极实现良好的兼容性。该组合策略带来了优异的电化学性能（200次循环后容量保持率≈100%），显著增强了内在的热特性（TR触发温度增加了67.0℃），并延长了电池模块内电池间的TR传播时间（平均TR传播时间增加一倍）。即使在4.5V的高工作电位的恶劣条件下，实用的NMC811|Gr软包电池在200次循环后仍能保持82.1%的原始容量，比传统的基于EC的电解液的保持率高8倍。这项工作为定制电极材料和开发安全锂离子电池的实用技术都开辟了一个全新的方向。
图1. NMC811|Gr电池的电化学行为。
图2. 10 Ah NMC811|Gr电池的安全特性。
图3. 在Comsol Multiphysics中对9单元模块的热失控（TR）传播模拟。
无EC电解液对于电池模块热失控的影响：
图3显示了TR传播模拟过程中9单元模块的温度曲线和三维分布。T2=193.1℃的基于EC的电解液的TR传播时间，从单元x到x+1产生经过5.25秒，9个单元的TR在189秒内（图3a）。然而，具有高T2值（260.1℃）的无EC电解液可以显著延长TR的平均传播时间到电池i/i + 1 = 9.88秒，电池TR在278秒（图3b）。如图3c所示，建模分析的TR传播时间序列图清楚地呈现出，使用EC基电解液的电池1的TR在145秒时被触发。令人惊讶的是，虽然所有9个使用EC基电解液的电池都被触发了TR，但第一个使用无EC电解液的电池还没有被触发。在模块内有效地抑制了电池间的TR传播，这是因为通过去除EC溶剂增强了单电池的内在安全性。
图4. 不同电解液下的NMC811的热稳定性。
图5. 循环的NMC811的阴极-电解液间相（CEI）的化学成分和深度分布。
图7. 循环的NMC811阴极的结构特征。
无EC电解液对正极界面影响
在基于EC的电解液中循环的NMC811上发现了无序的岩盐相（≈7 .2 nm）和厚而不均匀的无定形CEI层（≈2.5 nm）（图7i,j），表明其表面稳定性很弱。
在无EC电解液中循环的阴极表面形成了更稳定的无机成分。在无EC电解液中循环的NMC811表面均匀分布着F、N和S元素，这些元素主要来自于盐阴离子FSI-。循环后的NMC811阴极呈现非常薄的阳离子混合层（≈1.3 nm）。结合循环和高电压的性能，阴极上产生的稳定的无机CEI可以抑制界面的副反应。这些结果证实了稳健和稳定的CEI对有效保护NMC811的意义。
结论
开发了一种不含EC的电解液，可以实现高安全性（TR触发温度高达260.1℃）、长循环（200次循环后容量保持率≈100%）和高电压（4.5V ，200次循环后82.1%）的实用A级NMC811|Gr电池。去除EC溶剂后，大大有利于带电的NMC811与电解液的稳定性。由于三盐的协同作用，不含EC的电解液可以形成有效的CEI，在高电位（高达4.5V）下稳定NMC811的表面，同时产生稳定的间相，保证Gr阳极的良好循环能力。
所有这些基本发现都打破了传统的基于Gr的LIBs的电解液设计框架，将依赖性界面层的形成转移到锂盐而不是溶剂，并扩展了关于无EC电解液体系的传统知识。这项工作为定制电极材料和开发安全电池的实用技术都开辟了新的方向。
转自：“易美云学术”微信公众号
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