固态金属锂电池最新进展评述

段 惠，殷雅侠，郭玉国，万立骏



固态金属锂电池最新进展评述

段 惠1,2，殷雅侠1,2，郭玉国1,2，万立骏1,2

（1中国科学院化学研究所中国科学院分子科学科教融合卓越中心，分子纳米结构与技术院重点实验室，北京 100190；2中国科学院大学，北京 100049）

金属锂以其高比容量和低电化学势被认为是理想的高能量密度负极材料。然而由于液态金属锂电池中金属锂不均匀沉积形成的锂枝晶易刺穿隔膜导致电池内部短路，存在严重的安全隐患，很大程度上限制了高能量密度金属锂电池的发展。用固态电解质取代液态电解液有望得到高能量密度、长循环寿命和高安全性的固态金属锂电池。如何提高固态电解质的本征特性，如离子电导率、机械强度、电化学窗口，更重要地，如何稳定固态电解质与电极的界面接触特性以及提高电极内部有效的锂离子和电子传输通道是固态电解质研发所面临的关键技术问题。多层结构的固态电解质将会结合不同类型电解质的优势，从而满足固态金属锂电池对固态电解质的诸多要求。

固态金属锂电池；固态电解质；界面；离子电导率；多层结构电解质

锂离子二次电池以其高的能量密度在能量储存技术中占据越来越重要的地位。自1991年进入市场后，已经广泛应用于便携式电子设备领域，但是目前传统锂离子电池已经不能满足对高能量密度储能设备不断增加的需求[1]。金属锂由于其高比容量（3860 mA·h/g）和低电化学势（–3.040 V相对于标准氢电极）被认为是理想的高能量密度负极材料。然而金属锂负极在液态电解液中使用面临诸多问题，如不稳定的固态电解质膜（SEI）、循环过程中不可控的锂枝晶生长以及持续不断的金属锂与电解液之间的反应。并且液态电池容易发生液态电解液的泄漏和燃烧，多孔隔膜在循环过程中易被产生的锂枝晶刺穿而发生短路，产生过热或引起爆炸等安全问题，严重限制了锂离子电池在高安全、长循环寿命和环境友好型储能设备方面的发展[2]。固态电解质由于不泄漏、易封装及工作温度范围宽等具有更高的安全性和易操作性。并且固态电解质具有较宽的电化学稳定窗口，可与高电压的电极材料配合使用，提高电池的能量密度；固态电解质具有高的机械强度，可以在电池循环过程中有效抑制锂枝晶的刺穿，使具有高理论能量密度的金属锂作为负极成为可能。因此，固态电解质为实现高能量密度和高安全性的金属锂电池的发展带来了曙光[3]。

按照电解质的组成分类，固态电解质主要包括：无机固态电解质、聚合物电解质和有机-无机复合电解质。理想的固态电解质应该满足以下几点要求：①工作温度下具有高的离子电导率（>10-4S/cm）；②适宜的机械强度和柔韧性；③宽的电化学稳定窗口；④高的锂离子迁移数。除此之外组装的固态电池还应具有良好的电极/电解质界面[4]且电极内部有好的锂离子和电子传输通道[1]。对于不同类型的电解质，其优势和急需解决的科学问题不同，下文将按电解质的分类重点介绍最近两年固态电池研究中的重要进展。

1 无机快离子导体

无机快离子导体主要有钙钛矿型[5-6]、反钙钛矿型[7-9]、NASICON型、Garnet型以及硫化物型。钙钛矿型电解质以Li3xLa2/3-TiO3（LLTO）为主，虽然LLTO具有较高的离子电导率，但是其与金属锂接触不稳定（金属锂进入LLTO晶格内将Ti4+还原成Ti3+），并且LLTO具有较高的晶界电阻[10-11]，限制了其在金属锂电池中的发展。反钙钛矿型电解质主要集中在新材料的探索和结构优化[7-9]。本文主要介绍硫化物、Garnet型及NASICON型3种电解质。无机快离子导体普遍具有优异的离子电导率、电化学稳定窗口和机械强度，但是电极和电解质之间超高的固固接触阻抗及较低的电极材料利用率严重阻碍了无机快离子导体在全固态金属锂电池的发展。正如LUNTZ等[12]所说的那样，想要实现全固态电池设备的应用，减小电极和电解质的界面阻抗比增加电解质的体电导率更加重要。关于无机固态电解质，本文主要介绍电极/电解质界面对电化学性能的 影响。

1.1 硫化物电解质

硫化物电解质质地柔软且具有较高的电导率，甚至高于传统的液态电解质。如Li10GeP2S12[13]和Li7P3S11[14]室温离子电导率大于10-3S/cm，尤其是最近KATO[15]报道的Li9.54Si1.74P1.44S11.7Cl0.3室温离子电导率高达2.5×10-2S/cm。虽然硫化物具有质地柔软的特性，但是其与正、负极之间的界面接触及接触稳定性仍然是急需解决的问题。YAO等[16]为了解决Li10GeP2S12与金属锂接触会发生还原反应，界面不稳定的问题，设计了一种双层电解质，Li10GeP2S12和70%Li2S-29%P2S5-1%P2O5，其中70% Li2S-29% P2S5-1% P2O5作为界面层与金属锂接触，提高了电解质与金属锂负极的兼容性[图1(a)]。同时，为了优化电解质与正极侧的界面接触，他们通过简单的水热反应将Cu2ZnSnS4（CZTS）纳米颗粒成功锚定在石墨烯纳米片上，形成CZTS-石墨烯纳米复合物，有效缩短了锂离子扩散距离[图1(b)]。这个独特的电极和电解质结构设计使得电极和电解质形成紧密和稳定的接触，在界面处形成良好的传输通道，减小界面接触电阻，改善电化学性能。相似的，为了优化正极内的电子和离子传输通道及电极/电解质之间的界面接触，XU等[17]通过一种液相方法将Li7P3S11原位的锚定在硫化钴纳米片上形成了一种硫化钴-Li7P3S11纳米复合物[图1(c)和(d)]，该复合物与Li7P3S11电解质及导电炭黑Sur P混合形成正极，并使用Li10GeP2S12和70%Li2S-29%P2S5- 1%P2O5双层电解质，得到了稳定的全固态锂硫电池（在1.27 mA/cm2电流下循环1000圈还有421 mA·h/g的容量）[图1(e)]。同样基于该双层结构电解质，WANG等[18]在还原氧化石墨烯上包覆了2 nm厚的S显著地降低了界面电阻以及硫正极的应力/应变。

虽然硫化物电解质具有很高的离子电导率，但是硫化物电解质易与空气中的水、氧气反应产生H2S等有毒气体，从而加大了其制备工艺的难度，很大程度上约束了其大规模的应用。

1.2 Garnet型电解质

传统的Garnet型电解质是Li7La3Zr2O12（LLZO）[19]，还有很多基于LLZO掺杂取代的衍生物，例如Li6.5La3Zr1.5Ta0.5O12（LLZTO）[20-21]。其中，立方相的Garnet型电解质具有较高的室温离子电导率（10-3S/cm），并且与金属锂接触时较其它类型的电解质稳定[22-23]，是目前认为较有前景的电解质之一。但是Garnet型电解质目前面临两大难题。①Garnet型电解质由于其较高的锂含量，使得其易与空气中的水、二氧化碳反应，在电解质表面形成不能够传导锂离子的氢氧化锂和碳酸锂，该反应甚至会沿着晶界在陶瓷片的内部发生。这些导锂离子能力较差的副反应产物有可能会导致较大的界面阻抗，使得电池性能明显变差[24-25]。一个有效的解决办法是向LLZTO体系中引入2%（质量分数）LiF，引入的LiF并不能影响LLZTO的晶体结构，只是在LLZTO的表面。表面的LiF可以减少LLZTO的Li-Al-O晶界相与水及二氧化碳的反应，从而稳定LLZTO的结构，增加LLZTO对空气中的水和二氧化碳的稳定性，大量减少了表面氢氧化锂和碳酸锂的量，有效降低了LLZTO与金属锂的界面电阻及LLZTO的晶界阻抗[26][图2(a)]。②Garnet型电解质与金属锂浸润性较差，在循环过程中锂离子沉积不均匀，易产生枝晶，存在严重的安全隐患[27-28]。目前这个问题的解决办法主要有两种：一种是在 金属锂和电解质界面之间引入聚合物或者凝胶电解质作为缓冲层，用于浸润金属锂和抑制锂枝 晶[26,29]；另一种是在电解质陶瓷片上溅射能够与金属锂形成合金的物质，该溅射层在循环过程中能与锂自发形成合金层，从而达到锂与电解质表面的良好接触，降低界面阻抗，抑制锂枝晶的形成。TSAI等[28]在LLZO陶瓷片表面溅射一层Au，嵌锂过程形成的Li-Au合金层使得金属锂与电解质接触良好，界面电阻明显下降，并且对锂枝晶的抑制能力增强[图2(b)]。研究发现在电极材料表面溅射一层Si也可以使材料从疏锂态变成亲锂态[30]。HU 等[27]最近报道在陶瓷片上溅射Si[图2(c)]、Al2O3[31][图2(d)～2(e)]、ZnO[32]、Al[33]、Ge[34][图2(f)]与金属锂形成具有一定传导锂离子能力的合金层以提高金属锂与电解质的浸润性，显著降低了电解质与金属锂的界面阻抗（甚至从1710W降到1W[31]）[图2(d)～2(e)]，抑制锂枝晶的产生。但是由于Garnet型电 解质晶粒和晶界电导率的差异，造成在高电 流密度下金属锂不均匀沉积，仍然能够形成锂枝 晶[28]。

虽然目前在改善金属锂与陶瓷电解质接触性的研究中取得了较大进展，但是，不同于液态电池中液态电解液可以渗透到正极内部形成良好的离子传输通道，固态电池中正极与电解质之间的固固接触，造成离子传输受限，材料的容量难以发挥，目前普遍采用在正极与陶瓷片之间使用液体电解液，凝胶或聚合物电解质浸润界面，形成一个混合电解质体系[26-27,31-34]，这样虽然改善了正极/电解质的界面接触和正极内部离子传输，但是，由于液态电解液、凝胶和聚合物电解质的电化学窗口较窄，使得陶瓷电解质较宽的电化学窗口的优势不能得以发挥，为实现高能量密度储能设备的发展带来阻碍。

鉴于传统的固态电解质与电极材料的干混或者浆料混合制备电极的方法不能与固态电解质形成较好的电极/电解质界面，最近的研究发现将电极浆料灌注到多孔的电极或电解质骨架中是改善电极/电解质界面的一个有效的方法。RUPP等[35]设计了一种多孔的Garnet电解质并将电极浆料灌注到多孔结构中，从而达到良好的电极/电解质接触界面。类似的，JUNG等[36]将固态电解质溶液（Li6PS5Cl的乙醇溶液或者0.4 LiI-0.6 Li4SnS4的甲醇溶液）灌注到弯曲多孔的电极中，固化后，达到离子接触紧密和优异的离子渗透。虽然这两个工作都没有应用到金属锂电池，但是对将来解决金属锂电池正极/电解质界面接触问题提供了有益的参考。

在固态电池中除了要求电极/电解质界面接触浸润性好以及电极内部具有优良的离子和电子传输通道，还需要电极与电解质具有较好的化学接触稳定性。以LiCoO2正极为例，在高温条件下融合LiCoO2和LLZO时会诱发元素的交叉扩散，进而在界面处形成导离子能力较差的四方相LLZO，这种变化使得电池的库仑效率和循环寿命明显变差。并且，LiCoO2与LLZO直接接触时，将会在3.0～3.8 V（. Li+/Li），发生不可逆的电化学反应[37]。因此，避免LiCoO2与单纯的LLZO的直接接触显得尤为重要。目前关于解决LiCoO2与LLZO界面接触 稳定性比较有效的方法包括表面涂层和界面缓 冲层。

MO等[4]通过理论计算提出借助于界面层或者表面包覆可以有效改善界面稳定性和电池性能。GOODENOUGH团队[37]研究发现在LLZO表面修饰Co掺杂的LLZO层，或者有Li3BO3层存在的条件下就可以避免电极与电解质的副反应以及储存过程中LLZO与空气中的水及二氧化碳的反应。IRIYAMA等[38]向LiCoO2/LLZO界面处引进10 nm厚的Nb层，可以抑制相互扩散层的生长，显著降低界面阻抗。并且他们提出引进的Nb层可能会原位的形成一种离子导体材料Li-Nb-O，提升电池的循环和倍率性能。

1.3 NASICON型

常见的用于金属锂电池的NASICON型电解质有Li1+XAlTi2-(PO4)3（LATP）[39-40]、Li1+XAlGe2-(PO4)3（LAGP）[41]及其掺杂、取代物[42-43]等。NASICON 型电解质具有较高的离子电导率并且对水、空气具有优异的稳定性[44]，从而引起研究工作者的关注。为了改善NASICON型电解质与电极接触界面，WEN等[45]报道了一个基于NASICON型Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3（LAGP）的凝胶-陶瓷的多层结构电解质，可以有效改善界面接触。随后，GOODENOUGH团队[46]报道了一个聚合物/陶瓷/聚合物的夹心型电解质，借助于聚合物与金属锂较好的浸润性，使得界面处锂离子能够均匀沉积，从而抑制锂枝晶的产生。同时，得益于中间的陶瓷片Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3（LATP）只允许锂离子通过不允许阴离子通过，即迁移数为1的特性，使得聚合物与金属锂界面处的电势差降低，金属锂/聚合物电解质界面更加稳定。因此，合理的设计一个多层结构的电解质能够同时利用不同类型电解质的优势，将会满足良好的界面接触和高离子电导率等多个要 求[47]。

2 聚合物电解质

相对于无机陶瓷电解质，聚合物电解质（SPE）具有更好的柔韧性和可加工性，与电极之间具有相对较好的接触界面，但是聚合物电解质的室温离子电导率较低，一般需要在高于其融化温度以上的温度下工作，如聚氧化乙烯（PEO）基电解质一般需要在高于60 ℃以上的温度下才能工作。虽然在高于融化温度时聚合物电解质具有较高的离子电导率，但是此时聚合物呈现融化或无定形态，聚合物电解质的力学性能降低，而在低于融化温度时虽然聚合物具有较高的机械强度，但是此时的离子电导率又较低，不能满足正常工作的要求。因此聚合物电解质中急需解决的问题是高离子电导率和高机械强度之间的矛盾。

为了解决这一矛盾，ARCHER等[48]报道了一个聚乙烯/聚氧化乙烯（PE/PEO）交联的聚合物电解质，PE链提供机械强度，PEO链传导锂离子，从而达到了一个离子电导率和机械强度的平衡，使得该交联的SPE同时兼具高的离子电导率（25 ℃时1.6×10-4S/cm）和高的机械强度。类似的，GRUBBS等[49]报道了一个ABA三嵌段梳状聚合物，其中聚苯乙烯链提供机械强度，PEO链传导锂离子[图3(a)]。除了这种借助于化学键链接不同性质的聚合物链达到电导率和机械强度的平衡外，借助于机械强度较好的聚合物膜也是维持力学性能的一个有效的方法。CUI等[50]报道了一个借助于无纺布加固 的聚碳酸酯电解质，兼具高离子电导率（20 ℃时3.0×10−4S/cm）和机械强度（最大应力25 MPa）。类似的，KANG等[51]将具有氰乙基侧链的聚乙烯醇与丁二腈原位聚合在聚丙烯腈纤维膜上，得到电导率（0.3 S/cm）和机械强度（15.31 MPa）均较高的聚合物电解质（SEN）[图3(b)]。最近GUO等[52]通过光聚合巧妙设计了一类兼具高机械强度和离子电导率的双功能聚合物电解质，该电解质是聚醚-丙烯酰酸的互穿网络（ipn-PEA），结合了聚醚类的柔韧性和聚丙烯酸的刚性，使得ipn-PEA同时兼具高的机械强度（12 GPa）和高的室温离子电导率（0.22 mS/cm）[图4(a)～4(b)]。ipn-PEA显著促进了固态金属锂电池中锂的沉积行为，抑制循环过程中锂枝晶的产生，使得该固态金属锂电池具有较好的循环稳定性（倍率为5C时循环200圈容量保持率为85%）和倍率性能（倍率为5C时放电比容量 66 mA·h/g）。最近YANG等[53]设计了一种优于液态电解液的三维凝胶聚合物电解质，具有高的离子电导率和机械强度，该电解质具有抑制锂枝晶的能力，得到的金属锂电池具有优异的电化学性能[图4(c)]。因此对电解质的结构进行合理的设计是实现性能优异的固态电池的一种有效的方法。

除了这些传统的聚合物电解质，研究者们也在不断制备新的性能优异的聚合物电解质。CUI等[54]受液态电池中碳酸亚乙烯脂（VC）有助于形成稳定SEI的启发，制备了新的聚碳酸亚乙烯酯（PVCA）电解质，PVCA具有较宽的电化学稳定窗口（4.5 V）和适宜的离子电导率（50 ℃时9.82×10−5S/cm）[图4(e)～4(g)]。但是鉴于VC较高的价格，PVCA的大规模使用受到一定限制。

在传统的聚合物电解质中，阴离子和阳离子在电解质中向相反的方向移动，然而由于电极会阻挡阴离子的穿过，使得阴离子不断在负极侧聚集，从而引起浓度梯度，产生极化，使电池出现副反应或内部阻抗增加等现象，损坏电池性能[55]。因此设计一类单离子导体的聚合物电解质显得尤为重要。ZHOU等[56]基于超离域的聚阴离子设计了一类单离子导体的聚合物电解质，将能够与锂离子作用且离域性较强的三氟甲基磺酰亚胺阴离子链接到聚苯乙烯链上再与高分子量的PEO复合，该聚合物具有高达0.91的锂离子迁移数[图4(d)]。

3 复合电解质

单纯的无机电解质加工成型过程复杂，工艺难度较高，制备的陶瓷片厚且易碎，成膜性差，而单纯的聚合物电解质离子电导率低，不能满足工作要求，大多数仍需借助于添加液态电解液才能在室温下工作。有机-无机复合电解质（CPE）结合无机陶瓷填料和聚合物载体，可以通过降低聚合物的玻璃化转变温度提高离子电导率[57]。无机陶瓷填料分为不参与离子传导的惰性填料和部分参与离子传导的活性填料。惰性填料表面与聚合物基质、锂盐之间的物理作用也可以降低聚合物结晶度，促进锂盐解离，从而提高电导率，并且填料的加入量并不是越多越好，而是存在最佳值[58]。CUI等[59]报道了一种Y2O3掺杂的ZrO2纳米线与PAN复合得到的复合电解质，该纳米线富集了带正电荷的氧空位，这些正电荷能够与锂离子作用促进锂盐解离，使得复合电解质具有1.07×10-5S/cm电导率[图5(a)～5(b)]。不同于传统的聚合物和无机陶瓷填料的机械混合，同年该课题组[60]通过原硅酸四乙酯的水解在聚合物电解质中原位形成了单分散的SiO2微球，原位形成的SiO2微球与PEO基质的物理/化学作用抑制了聚合物的结晶，促进了离子电导率的提升（30 ℃时4.4×10-5S/cm）[图5(c)～5(d)]。

在LLZO与PEO的复合体系中，当LLZO相与PEO相同时存在时，锂离子倾向于沿着LLZO传递，而不是PEO相或者PEO与LLZO的界面处[61][图6(a)]。因此，无机陶瓷电解质的添加不仅可以通过降低聚合物的结晶度提高电导率，还可以通过无机陶瓷电解质提供的锂离子传导路径提高电导率，能够结合无机陶瓷高的离子电导率和有机聚合物好的成膜性的优点。最近，CUI等[62]基于LLZO纳米颗粒填充的PEO复合电解质，通过一步溶胶凝胶法制备了Al3+/Nb5+共掺杂的LLZO纳米颗粒及LLZO纳米颗粒修饰的多孔碳泡沫(LLZO@C)，LLZO@C负载硫后作为正极构筑的固态电池在人体温度37 ℃表现出优异的性能（>900 mA·h·g）。JUNG等[63]制备了一种70 μm厚、可弯曲的由无纺布加固的硫化物电解质，其组装的全固态电池具有较高的能量密度（LCO/LTO全固态电池具有44 W·h/kg）和倍率性能。

不同于传统的无机颗粒与有机聚合物的简单混合，CUI等[64]将静电纺丝得到的Li0.33La0.557TiO3（LLTO）纳米线与聚丙烯腈（PAN）混合得到复合电解质，LLTO纳米线在聚合物基质中形成了有效的导离子网络显著促进离子电导率，室温离子电导率为2.4´10-4S/cm[图6(b)]。类似的，HU等[66]制备了一种由静电纺丝和高温退火得到的LLZO纳米纤维，与PEO构筑得到了具有三维锂离子传输通道的复合电解质，该电解质室温电导率为2.5´10-4S/cm，并且表现出抑制锂枝晶的能力。由于复合电解质中离子倾向于沿着无机电解质传导的特殊性，规则排列的无机电解质将会更大程度上利用无机陶瓷高离子电导率的特性。最近CUI等[65]报道了一个定向排列的LLTO纳米线可以促进复合电解质的离子电导率（30 ℃时6.05´10-5S/cm），并且定向排列的LLTO纳米线可以促进复合电解质的长期稳定性[图6(c)～6(d)]。YANG等[67]报道了一种在PEO基质中垂直排列的LATP纳米颗粒，在增加离子电导率(0.52´10-4S/cm)的同时维持了复合电解质较好的柔韧性。

除了这些通过物理混合方法得到有机-无机复合电解质材料外，还可以通过在有机-无机材料之间的化学键，键连形成复合固态电解质。ARCHER 等[68]通过链接有含羟基PEO链的SiO2与二异氰酸酯封端的聚环氧丙烯反应，制备了聚合物和纳米颗粒交联的复合电解质，该复合电解质浸泡电解液后同时表现出高的机械强度（N=1 MPa)和室温离子电导率（5 mS/cm)。同年，LI等[69]用低聚的无机多面体倍半硅烷作为交联剂提供力学性能，聚乙二醇作为导离子聚合物，通过一步法得到了具有网络结构的混合电解质，该电解质在105 ℃具有优异的离子电导率（>1 mS/cm）和高的储存模量（33.6 MPa）。

4 结 语

具有高的离子电导率和机械强度、宽的电化学稳定窗口和工作温度区间的固态电解质是实现高能量密度、高功率密度和高安全的金属锂电池的关键。目前研究工作主要集中在开发具有低界面电阻的混合固态电解质和具有好的离子和电子导电网络的电极结构，如具有多层结构的固态电解质，同时利用无机电解质高的电导率和离子迁移数，以及有机聚合物的柔韧性；在电极/电解质界面引入界面合金层/缓冲层；以及用电解质包覆电极材料等方法，可以实现界面相容性好的固态金属锂电池。但是目前多数研究中为了提高电导率或界面相容性还是不可避免的需要使用液态电解液，使得发挥固态电解质宽的工作电压区间和宽的温度范围的优势受到限制，因此，开发离子电导率高、界面相容性好的全固态电池仍需要研究工作者更多的努力。

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Research progress on solid-state lithium metal batteries

DUAN Hui1,2, YIN Yaxia1,2, GUO Yuguo1,2, WAN Lijun1,2

(1CAS Key Laboratory of Molecular Nanostructure and Nanotechnology, CAS Research/Education Center for Excellence in Molecular Sciences, Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences (CAS), Beijing 100190, China;2University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China)

Li metal is a promising anode material due to the high capacity and the low negative electrochemical potential. The uncontrolled dendrite growth during lithium plating/stripping can induce internal short circuit and thermal runaway with potential safety hazards, which cannot meet the increasing demand for safe, high-energy lithium-ion batteries. Solid-state lithium-metal batteries (SLMBs) that use solid electrolytes (SEs) instead of liquid ones could offer high energy density, long cycle life and high safety. However, ionic conductivity, mechanical strength, electrochemical windows, electrode/electrolyte interface of SEs and favorable lithium ionic and electronic conduction pathways in electrode restrict the development of SLMBs. Multilayered electrolyte will combine the speciality of each electrolyte to acquire ideal solid-state lithium metal battery.

solid-state lithium metal battery; solid electrolyte; interface; ionic conductivity; multilayered electrolyte

10.12028/j.issn.2095-4239.2017.0087

TM 911

A

2095-4239（2017）05-941-11

2017-06-01；

2017-07-07。

国家重点研发计划项目（2016YFA0202500），中国科学院战略性先导科技专项（XDA09010300）。

段惠（1989—），女，博士研究生，研究方向为锂电池固态电解质，E-mail：duanhui14@iccas.ac.cn；

郭玉国，研究员，E-mail：ygguo@iccas.ac.cn；万立骏，中国科学院院士，E-mail：wanlijun@iccas.ac.cn。