简介：

现任中国科学院物理研究所特聘研究员、中国科学院大学客座教授。2013年获得清华大学材料学院博士学位。2010年至2022年在美国德克萨斯大学奥斯汀分校工作，长期从事全固态电池关键材料与界面行为的系统研究。在美期间，参与了多项美国能源部重点科研项目，并主持LG、日产等企业资助的合作研发课题，研究内容涵盖固态电解质材料设计、界面稳定性构建及电池结构优化。2020至2022年，担任美国Enpower Greentech公司首席科学家，主导全固态电池材料体系和界面技术研发。

在2010–2012年，率先研发出钽掺杂高传导石榴石型固态电解质（LLZTO）材料现已实现商业化应用。近年研究重点聚焦于不同体系的固态电解质材料（卤化物、硫化物、氧化物和聚合物）以及其多相界面稳定性调控与物理化学机制解析。已在 Nat. Sustain.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 等国际顶级期刊发表SCI论文121篇，总引用次数超过22,000次。自2020年至今，连续入选全球高被引科学家（交叉学科）与斯坦福大学全球前2%顶尖科学家榜单。

2022年底入选国家海外高层次青年人才引进计划与中国科学院海外人才计划（第一类），目前致力于解决全固态电池中的关键科学问题，推动基础研究在材料体系与界面理解方面取得实质性突破。

主要研究方向：

围绕新型全固态锂金属电池体系，重点开展以下材料与界面相关的基础研究工作：

1. 固态电解质材料设计与性能调控
• 硫化物、卤化物、氧化物及聚合物等多类型固态电解质的结构调控、离子传导机制与稳定性提升
• 高性能复合电解质的构建及其与电极材料的协同匹配
2. 固态电解质与电极界面相容性与稳定性机制研究
• 界面化学反应与空间结构演化调控
• 多相界面构建与原位钝化策略开发
3. 高容量合金负极与固态电解质界面问题
• 合金化锂负极（如Si、Sn）在固态体系下的界面应力调控与稳定循环
• 界面连续体力学、电化学行为耦合机制研究
4. 富锂锰基正极材料与固态电解质协同界面构建
• 面向高比能固态电池的富锂锰正极界面行为研究与电化学稳定机制解析
• 电极/电解质复合构型优化与界面相变调控

过去的主要工作及获得的成果：

• 多类型固态电解质材料设计与离子导通机制构建
  系统研发石榴石型、NASICON型、反钙钛矿型、钙钛矿型等多类固态电解质，提出“晶格结构优化+通道构建”策略。率先制备高电导率钽掺杂石榴石（LLZTO），推动其商业化应用。研究成果发表于 J. Mater. Chem., Angew. Chem. Int. Ed., J. Power Sources，并被 Nat. Energy、Nat. Rev. Mater. 多次引用。
• 电极-电解质界面调控与润湿机制创新
  提出“润湿性调控+原位导锂界面层”策略，有效降低界面阻抗、抑制锂枝晶生长。首次揭示NASICON/Li界面原位生成Li₃P导锂层的物理化学机制，奠定固-固界面调控理论基础。相关成果发表于 Angew. Chem., J. Am. Chem. Soc., PNAS，被 Nat. Rev. Mater.、Chem. Rev. 等综述引用。
• 柔性聚合物/陶瓷复合电解质材料体系构建与应用
  构建兼具高离子电导率、柔韧性和界面稳定性的复合电解质，克服陶瓷脆性限制，适用于软包全固态电池。提出“缺陷协同导锂”机制，通过固态核磁等手段揭示导锂行为本质。成果发表于 JACS、Angew. Chem.、PNAS。
• 绿色可持续生物基电解质的设计与性能优化
  在 Nat. Sustain. 首次报道基于纤维素的改性固态电解质，具有高电导率（1.09×10⁻³ S/cm）、迁移数（0.81）与力学强度（12 MPa）。构建的Li/CP/LFP全固态电池实现超过1000圈的稳定运行，拓展了绿色聚合物在固态储能体系中的应用边界。
• 卤化物固态电解质构建及其在高电压钠/锂电池中的应用
  报道发展氟掺杂卤化物固态电解质体系，构建无定形-纳米晶结构，兼具高电导（>10⁻⁴ S/cm）与高压稳定性。提出“表面晶格调控”策略，通过构建Al³⁺掺杂纳米外延层，显著提升4.5 V高压正极（LiCoO₂）界面稳定性，实现高载量、高电压下的长期稳定循环。相关成果发表于 Angew. Chem., J. Am. Chem. Soc.等。

代表性论文及专利：

代表性论文：

1.       Zhou, L., Zhang, S., Li, W., Li, B., Grundish, N., Ren, P., Wang, X., Wu, N., Zhou, W., Li, Y.*, Journal of the American Chemical Society. 2025, DOI: 10.1021/jacs.4c18090.

2.       Zhang, S., Wang, J., Grundish, N., Cheng, Y., Qi, M., Guo, S., Li, Y.*, Cao, A., Materials Today, 2025, DOI: 10.1016/j.mattod.2025.03.029.

3.       Ren, P., Grundish, N., Zhang, S., Zhou, L., Liu, R., Wu, N., Li, Y.*, Advanced Function Materials. 2025, 2501573.

4.       Cui, J., Liu, Y., Du, Y., Zhao, L., Wang, P., Li, D., Zhang, S., Li, Y.*, Li, H., Advanced Materials. 2025, 2500876.

5.       Zhang, H., Lei, X., Su, D., Guo, S., Zhu, J., Wang, X., Zhang, X., Wu, T., Lu, S., Li, Y.*, Cao, A., Angewandte Chemie International Edition. 2024, 136, e202400562.

6.       Li, J., Hu, Z., Zhang, S., Zhang, H., Guo, S., Zhong, G., Qiao, Y., Peng, Z., Li, Y.*, Chen, S., Chen, G., Cao, A., Nature Sustainability. 2024, 7, 1481–1491.

7.       Li, Y., Xu, H., Chien, P.-H., Wu, N., Xin, S., Xue, L., Park, K., Hu, Y.-Y., and Goodenough, J.B., Angewandte Chemie International Edition. 2018, 57(28): 8587-8591.

8.       Li, Y., Chen, X., Dolocan, A., Cui, Z., Xin, S., Xue, L., Xu, H., Park, K., and Goodenough, J.B., Journal of the American Chemical Society. 2018, 140(20): 6448-6455.

9.       Li, Y., Xu, B., Xu, H., Duan, H., Lü, X., Xin, S., Zhou, W., Xue, L., Fu, G., Manthiram, A., and Goodenough, J.B., Angewandte Chemie International Edition. 2017, 56(3): 753-756.

10.     Li, Y., Zhou, W., Xin, S., Li, S., Zhu, J., Lü, X., Cui, Z., Jia, Q., Zhou, J., Zhao, Y., and Goodenou gh, J.B., Angewandte Chemie International Edition. 2016, 55(34): 9965-9968.

11.     Li, Y., Zhou, W., Chen, X., Lü, X., Cui, Z., Xin, S., Xue, L., Jia, Q., and Goodenough, J.B., Proceedings of the National Academy of Sciences. 2016, 113(47): 13313-13317.

12.     Xu, B., Li, X., Yang, C., Li, Y.*, Grundish, N.S., Chien, P.-H., Dong, K., Manke, I., Fang, R., Wu, N., Xu, H., Dolocan, A., and Goodenough, J.B., Journal of the American Chemical Society. 2021, 143(17): 6542-6550

13.     Fang, R., Xu, B., Grundish, N.S., Xia, Y., Li, Y.*, Lu, C., Liu, Y., Wu, N., and Goodenough, J.B., Angewandte Chemie International Edition. 2021, 60(32): 17701-17706.

14.     Wu, N., Chien, P.-H., Qian, Y., Li, Y.*, Xu, H., Grundish, N.S., Xu, B., Jin, H., Hu, Y.-Y., Yu, G., and Goodenough, J.B., Angewandte Chemie International Edition. 2020, 59(10): 4131-4137.

15.     Wu, N., Chien, P.-H., Li, Y.*, Dolocan, A., Xu, H., Xu, B., Grundish, N.S., Jin, H., Hu, Y.-Y., and Goodenough, J.B., Journal of the American Chemical Society. 2020, 142(5): 2497-2505.

16.     Xu, H., Chien, P.-H., Shi, J., Li, Y.*, Wu, N., Liu, Y., Hu, Y.-Y., and Goodenough, J.B., Proceedings of the National Academy of Sciences. 2019, 116(38): 18815-18821.

17.     Wang, H., Wu, J., Dolocan, A., Li, Y.*, Lü, X., Wu, N., Park, K., Xin, S., Lei, M., Yang, W., and Goodenough, J.B., Proceedings of the National Academy of Sciences. 2019: 201901046.

18.     Li, X., Wang, H., Cui, Z., Li, Y.*, Xin, S., Zhou, J., Long, Y., Jin, C., and Goodenough, J.B., Science Advances. 2019, 5(8): eaav6262.

19.     Wang, M., Wang, W., Qian, T., Liu, S., Li, Y.*, Hou, Z., Goodenough, J.B., Ajayan, P.M., and Yan, C., Advanced Materials. 2018, 0(0): 1803339.

20.     Wang, H., Liu, R., Li, Y.*, Lü, X., Wang, Q., Zhao, S., Yuan, K., Cui, Z., Li, X., Xin, S., Zhang, R., Lei, M., and Lin, Z., Joule. 2018, 2(2): 337-348.

目前的研究课题及展望：

当前的研究聚焦于高能量密度全固态锂金属电池的关键科学问题，围绕固态电解质材料体系构建、界面物理化学机制调控以及高性能电极匹配等方向，开展系统深入的基础研究，主要课题包括：

1. 新型固态电解质材料开发
   针对固态电解质在导离率、电化学稳定性、加工性等方面的综合性能挑战，正在构建包括硫化物、卤化物、氧化物和聚合物在内的多体系材料平台，并探索其结构-性能关系与离子输运机制。

2. 固态电解质/电极界面相容性与界面行为机制研究
   系统研究固态电解质与高容量负极（如金属锂、合金）及富锂正极（如富锂锰）之间的界面反应过程、润湿性调控与界面稳定策略，旨在从原位构建导锂界面层和应力调控等层面实现低阻抗、长期稳定的电化学界面。

3. 复合柔性电解质膜构建与工程集成
   基于陶瓷与聚合物的协同机制，开发同时具备高电导率、柔韧性与成膜性的复合固态电解质，并结合界面优化策略，实现其在软包全固态电池中的实际应用。

4. 可持续固态电解质材料探索
   探索生物基高分子（如纤维素）在固态电解质中的应用潜力，构建绿色、低碳、可规模化的新型导锂材料体系，拓展固态储能材料的可持续发展路径。

培养研究生情况：

招材料学，物理和化学学科硕士、博士、博士后以及研究助理。

其他联系方式：

Email:

lyt@iphy.ac.cn