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青年研究员

古震琦

职  称:青年研究员 办公地址:明远楼 邮  箱:guzhenqi@lzu.edu.cn

政治面貌:中共党员 联系电话:

招生专业:材料科学与工程(学硕)、材料与化工(专硕)

研究方向:全固态电池

个人简介

本人长期聚焦全固态锂电池领域,围绕固态电解质性能优化、电解质-电极界面改性及核心新体系材料开发开展研究:借助球差校正扫描透射电镜从原子尺度揭示了固态电解质晶界空间电荷层结构对锂离子迁移的影响,明确材料缺陷与性能的关联规律;通过外延生长策略实现电极与电解质颗粒间的原子级紧密接触,为改善固-固界面接触难题提供新思路;开发适配电子束敏感材料的低剂量电镜表征方法,解析非对称孪晶界的原子构型及其对锂离子传输的作用机制;设计制备兼具高离子电导率、优异热稳定性和耐湿性的新型氯化物固态电解质,展现出良好产业化前景;同时针对性开发适配卤化物基全固态电池的新型层状卤化物正极材料,实现了高容量与长循环稳定性的协同提升。近五年在Nature Communications、Nano LettersAdvanced Science等期刊发表SCI论文十余篇。主持国家自然科学基金青年科学基金项目(C类)、四川省自然科学基金青年科学基金项目各1项。

 

招生:课题组科研条件完善,实验平台与科研经费充足,拟每年招收1-2名硕士研究生。欢迎对新能源材料与先进电池技术具有浓厚兴趣、希望在新能源领域持续深耕的优秀学子加入。优先考虑具有新能源材料与器件、材料科学与工程等相关专业背景的考生及优秀推免生。有意报考者欢迎提前联系,请将个人简历及自荐材料发送至:guzhenqi@lzu.edu.cn。

工作经历

2026.09—今,兰州大学,材料与能源学院,青年研究员

2024.01—2026.06,西华大学,材料科学与工程学院,讲师

 

学习经历

2018.09—2023.11,中国科学技术大学,化学与材料科学学院,工学博士,导师:马骋教授

2014.08—2018.06,东南大学,材料科学与工程学院,工学学士


主要科研成果

主持项目:

1.     国家自然科学基金—青年科学基金项目(C类),30万,在研

2.     四川省自然科学基金—青年科学基金项目,10万,在研

代表性科研成果

1. 氧化物固态电解质的研究

氧化物固态电解质方向的原子尺度表征研究,围绕领域核心机制争议与表征技术瓶颈展开:依托球差校正扫描透射电镜结合从头算分子动力学模拟,阐明钙钛矿型Li0.33La0.56TiO3(LLTO)晶界空间电荷层的原子排列方式、锂浓度分布与输运特性;针对电子束敏感电解质的原子级表征难题,建立超薄切片低损伤制样-低剂量测试耦合体系,首次实现NASICON型Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3 (LATP)的无损原子结构解析,识别出普遍存在的非对称孪晶界亚结构,通过理论计算明确其对锂离子迁移的影响,该方法可进一步应用于其他电子束敏感材料体系。

此外,面向全固态电池固固界面失配与电解质低成本量产需求开展有研究:通过界面外延生长策略,在Li4Ti5O12(LTO)电极与LLTO电解质颗粒间构建共格原子级接触界面,在液态与全固态电池体系中均展现出优异的循环与倍率性能,为解决固-固界面接触不良的难题提供共格界面设计新路径。进一步开发Li2O替代传统La基牺牲粉的石榴石电解质新型烧结工艺,在常规烧结条件下即可获得高致密度、高离子电导率的样品,大幅降低稀土元素的消耗,为高性能石榴石型固态电解质的规模化低成本量产提供了具备工程落地潜力的工艺方案。

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工作详见:https://doi.org/10.1038/s41467-023-37313-2

https://doi.org/10.26599/NR.2026.94908943

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.3c03852

https://doi.org/10.1063/5.0116721

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.2c00885

 

2. 卤化物固态电解质/正极的研究

围绕卤化物基全固态锂电池的电解质瓶颈开展研究:开发新型铟掺杂锆基氯化物固态电解质,实现1.4 mS·cm⁻¹的高室温离子电导率与350 ℃的优异热稳定性,突破性获得吸湿可逆特性,大幅降低卤化物电解质对超纯无水生产环境的严苛依赖,为规模化降本量产扫清关键障碍。

开发适配该体系的层状TiCl3卤化物正极,通过锂离子在TiO6八面体层间位点的可逆嵌脱实现无相变氧化还原反应,与氯化物电解质展现出极佳界面相容性,循环过程中无明显元素互扩散与阻抗增长;组装的全固态电池可实现200 mAh·g⁻¹的高放电容量, 0.2 C循环200次后容量保持率达82.5%,为高性能卤化物基全固态电池的实用化提供了完整的材料解决方案。 

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工作详见:https://doi.org/10.1002/advs.202305394

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.5c04257



主要论文专著

代表性论文

Zhenqi Gu§, Jiale Ma§, Feng Zhu§, Ting Liu, Kai Wang, Ce-Wen Nan, Zhenyu Li*, and Cheng Ma*. Atomic-scale study clarifying the role of space-charge layers in a Li-ion-conducting solid electrolyte. Nature Communications, 14, (2023), 1632.

Zhenqi Gu§, Kai Wang§, Yifei Rao§, Pengfei Nan, Lixun Cheng, Binghui Ge*, Wenhua Zhang*, and Cheng Ma*. Atomic-resolution electron microscopy unravelling the role of unusual asymmetric twin boundaries in the electron-beam-sensitive NASICON-type solid electrolyte. Nano Letters, 23, (2023), 11818–11826.

Zhenqi Gu, Kai Wang, Feng Zhu, and Cheng Ma*. All-solid-state Li battery with atomically intimate electrode-electrolyte contact. Applied Physics Letters, 121, (2022), 143904.

Rongcheng Zhang§, Zhenqi Gu§, Shiqing Sun§, Tian Ma, Haosen Li, Zheyuan Lin, Kai Sun, Dequan Liu, Ying Wu, Hongyun Ma, Yujun Fu, Kai Wang*, and Deyan He*, Intercalation-type halide cathode material for all-solid-state lithium batteries. Nano Letters, 25, (2025), 16404–16410.

Kai Wang§, *, Zhenqi Gu§, Haoxuan Liu§, Lv Hu, Ying Wu, Jie Xu* and Cheng Ma*, High-humidity-tolerant chloride solid-state electrolyte for all-solid-state lithium batteries. Advanced Science, 11, (2024), 2305394.

Feng Zhu§, Zhenqi Gu§, Fuzhen Li, Kai Wang, Jun Luo, Si Gao, Yuzhang Feng, Chunchen Zhang, Peng Wang, Yunzhe Zheng, Wangqiong Xu, Rong Huang, Yingying Lu, and Cheng Ma*. Atomically intimate solid electrolyte/electrode contact capable of surviving long-term cycling with repeated phase transitions.Nano Letters, 22, (2022), 3457–3464.


荣誉获奖

2025年获安徽省自然科学二等奖(第四完成人)