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理论计算+AI建模开发高性能、高安全锂/钠离子电池。

本课题组与实验课题组有深度合作，因此计算主要以“应用”为主，不强求较深的理论功底，不强求高超的推公式能力，重点在于熟练使用成熟的理论计算/AI工具（如VASP、GROMACS、Pytorch等）来解决电池领域的难点、痛点问题。

研究目标:（非“马后炮”式）理论模拟指导实验设计开发高性能、高安全电池

2005年9月－2009年7月，北京化工大学，理学学士

2009年9月－2014年7月，中国科学院化学研究所，理学博士

2014年10月－2018年9月，德国慕尼黑工业大学，博士后，洪堡学者

2018年10月-2021年9月，德国卡尔斯鲁厄理工学院，博士后

2021年9月至今，南开大学化学学院，特聘副研究员

德国洪堡学者

目前已发表SCI论文60余篇，其中以第一作者或者通讯作者身份在J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、J. Chem. Theory. Comput.（中科院一区）、J. Mater. Chem. A等国际知名学术期刊发表论文27篇。发展的理论模拟方法被纽约州立大学水牛城分校Alexey V. Akimov教授、荷兰格罗宁根大学Shirin Faraji教授以及苏黎世大学Sandra Luber教授等多个国际知名理论计算课题组使用。主持国家自然科学基金青年项目、国家自然科学基金重大研究计划培育项目和省部级项目等项目5项。

1. Xie, W^*., et al. " Regulating Electrostatic Interaction between Hydrofluoroethers and Carbonyl Cathodes toward Highly Stable Lithium−Organic Batteries." J. Am. Chem. Soc., 146, 1100 (2024). （发展了一种新颖的精确计算有机正极材料与电解液相互作用的理论方法，提出了通过调控静电相互作用解决有机正极材料溶解的新策略，实现了有机小分子电池的千次循环）

2. Xie，W(共一)., et al. “Asymmetric Solvents Regulated Crystallization-Limited Electrolytes for All-Climate Lithium Metal Batteries”, Angew. Chem. Int. Ed. 136, e202310905 (2024)（提出了非对称溶剂开发宽温域电解液凝固的新方法）

3. Xie，W^*., et al. "Modeling Charge Transport in Organic Semiconductors Using Neural Network Based Hamiltonians and Forces." J. Chem. Theory. Comput., (2023). （引入基于深度神经网络的AI模型，在保持计算精度的同时，将计算速度提高了7个数量级，实现“鱼和熊掌均可兼得”）

4. Xie，W^*., et al. “Efficient Surface Hopping Approach for Modeling Charge Transport in Organic Semiconductors”, J. Chem. Theory. Comput., 18, 1264 (2022).（发展了能够实时观察电荷在上百个有机分子之间运动快慢的方法，实现了对近万个原子体系电荷输运的精确动力学模拟）

5. 理论计算助力实验解释高性能电池内在运行机制等相关领域研究：J. Am. Chem. Soc. 145, 10149 (2023); Angew. Chem. Int. Ed. 61, e202209642 (2022); Adv. Mater. 33, 2101903 (2021); Adv. Energy Mater. 11, 2101789 (2021); Chem. Sci. 12, 4477 (2021).

每年招收1-2名硕士生，1名博士生。科研氛围轻松自由，课题方向也非常open，尊重个人意愿。进入课题组后，我们将贴心为每位研究生配备一位得力的科研助手（本人）全程协助大家完成课题的研究。科学研究就是在超长半径人类知识的圆上增加一个微小的凸起，需要很强的好奇心与毅力。如果你对我们的方向非常感兴趣，欢迎加入我们课题组，一起在漫漫修远的科研路上上下求索。