赵成龙
赵成龙博士生导师
个人简介

赵成龙,研究员、博士生导师,国家高层次人才。博士毕业于中国科学院物理研究所,获中国科学院优秀博士学位论文。曾在荷兰代尔夫特大学从事博士后研究,主要从事碱金属二次电池材料与器件研究。以通讯或第一作者在Nature, Science, Nat. Sustain, NC, JACS, Angew, AM/AEM/AFM等权威期刊发表SCI论文30余篇,专利10余项,总引8000余次。
研究方向:
1) 二次电池的物理和化学领域,研究固态电化学、离子传输动力学和材料热力学等基础问题,采用先进的X射线衍射、固态/液体核磁共振、中子技术、(S)TEM和DFT模拟方法等,理解和应对在可持续发展和可再生能源领域的挑战。
2) 无机晶体化合物的制备和表征方面,从事材料结构分析和构效关系的研究,包括电池的电极/电解质材料、制氢材料、纳米材料等。
3) 探索新的储能材料和机制,包括新型电极材料、固/液电解质、氧化还原化学和界面化学/传输机制

研究领域

相关研究领域包括但不限于以下:
固态电池方向,固态电解质(包括有机、无机、复合固态电解质);固态电池设计制备,(包括全固态和半固态电池)等
高容量电极材料方向,层状氧化物电极(包括锂离子、钠离子层状氧化物电极);硫基电极材料(包括锂硫、钠硫电极),负极材料(锂、钠金属负极、硅基负极)等
极端条件下的有机电解液方向,低温高离子电导电解液、高温高界面稳定性电解液等
电池中界面研究方向,界面离子传输和界面稳定性界面的设计与表征等
电池中计算模拟方向,无机电池材料的结构、离子传输模拟,有机电池材料的结构性质、氧化还原计算等
电池材料表征方向,X射线衍射,中子散射,透射电镜等适用于晶态和非晶态的原位、非原位表征技术等

代表论著

(†共同第一;*通讯作者)
1. Zhao, Chenglong†; Wang, Qidi†; Yao, Zhenpeng†; Wang, Jianlin; Sanchez-Lengeling, Benjamin; Ding, Feixiang; Qi, Xingguo; Lu, Yaxiang; Bai, Xuedong; Li, Baohua; Li, Hong; Aspuru-Guzik, Alan; Huang, Xuejie; Delmas, Claude; Wagemaker, Marnix; Chen, Liquan; Hu, Yong-Sheng, Rational design of layered oxide materials for sodium-ion batteries. Science 2020, 370 (6517), 708-711. https://doi.org/10.1126/science.aay9972.
2. Wang, Qidi†,*; Yao, Zhenpeng†; Wang, Jianlin; Guo, Hao; Li, Chao; Zhou, Dong; Bai, Xuedong; Li, Hong*; Li, Baohua*; Wagemaker, Marnix*; Zhao, Chenglong*, Chemical short-range disorder in lithium oxide cathodes. Nature 2024, 629 (8011), 341-347. https://doi.org/10.1038/s41586-024-07362-8.
3. Wang, Qidi†; Zhou, Dong†; Zhao, Chenglong†,*; Wang, Jianlin†; Guo, Hao; Wang, Liguang; Yao, Zhenpeng; Wong, Deniz; Schuck, Götz; Bai, Xuedong; Lu, Jun*; Wagemaker, Marnix*, Fast-charge high-voltage layered cathodes for sodium-ion batteries. Nature Sustainability 2024, 7 (3), 338-347. https://doi.org/10.1038/s41893-024-01266-1.
4. Zhao, Chenglong†; Yao, Zhenpeng†; Wang, Qidi†; Li, Haifeng; Wang, Jianlin; Liu, Ming; Ganapathy, Swapna; Lu, Yaxiang; Cabana, Jordi; Li, Baohua; Bai, Xuedong; Aspuru-Guzik, Alan*; Wagemaker, Marnix*; Chen, Liquan; Hu, Yong-Sheng*, Revealing High Na-Content P2-Type Layered Oxides as Advanced Sodium-Ion Cathodes. Journal of the American Chemical Society 2020, 142 (12), 5742-5750. https://doi.org/10.1021/jacs.9b13572.
5. Zhao, Chenglong; Avdeev, Maxim; Chen, Liquan; Hu, Yong-Sheng*, An O3-type Oxide with Low Sodium Content as the Phase-Transition-Free Anode for Sodium-Ion Batteries. Angewandte Chemie-International Edition 2018, 57 (24), 7056-7060. https://doi.org/10.1002/anie.201801923.

科研\学术成果

1. 发现了“化学短程无序”的晶体学现象,揭示了其在碱金属电池材料的潜在应用
2. 提出了“阳离子势”的晶体学方法,用来预测碱金属层状氧化物的结构分类
3. 基于“阳离子势”方法,发现了从材料组成设计到充放电过程中结构演变调控的规律
4. 率先将多组分材料体系引入层状氧化物电极材料中,扩展了“高熵”材料研究范畴