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锂离子电池高容量富镍正极材料为研究对象[云晟锂电池]

目录:企业新闻发布时间:2019-04-02 11:40:00点击率:

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    "在商业锂电池负极材料中,具有分层结构的镍含量丰富的三元材料,能量密度高(单电池能量可达280wakg-1),成本低,越来越受到市场的青睐。但二次粒子的


中新网长沙2月14日电(王昊昊喻玲)长沙理工大学14日对外吐露,该校资料迷信与工程学院李灵均副教授团队与厦门大学助理传授张桥保、美国阿贡国度实验室传授陆俊,美国内布拉斯加大学林肯分校、美国布鲁克海文国度实验室等海内外科研职员及团队合成为了高能锂离子电池两重润色正极资料。


该研讨结果近日以长沙理工大学为第一单元揭晓在最新一期资料化学畛域国际首要学术期刊《进步前辈功能材料》上,论文第一作者为长沙理工大学在读硕士研究生杨慧平,李灵均为论文第一通讯作者。

锂离子电池具有可逆容量大、工作电位高、循环寿命长、自放电低等优点。广泛应用于各种便携式设备中,并逐步推广应用于储能、电动汽车等领域。


界面稳定性差、内部结构恶化等问题严重阻碍了二次粒子的大规模应用。

为此,课题组以锂离子电池高容量富镍正极材料为研究对象,花了三年的时间分析了钛和镧在富镍三元材料表层的迁移势垒。发现钛掺杂体相和镧在体系表面的富集态是体系的最低能态,即稳定态。根据理论计算结果,合理设计合成了掺钛和镧镍锂氧化物包覆双改性富镍三元材料。


该材料具有良好的热稳定性、结构稳定性和良好的电化学性能。“在摄氏六十度的高温下,经过一百五十次循环后,双改性材料的容量保持率几乎是纯相富镍材料的两倍,能有效地抑制富镍材料表面在循环过程中的纳米级结构退化,从而提高富镍材料的表面稳定性。“


此外,研究小组使用全场透射X射线显微镜观察循环前后的正负材料,证明双重改性抑制了正极材料二次粒子中微裂纹的产生。在循环过程中微裂纹的传播,并揭示了循环后的富镍材料的二次颗粒之间的Ni3 +的不均匀分布被抑制,并且材料的二次颗粒的结构稳定性显着提高。该研究得到了国家自然科学基金,国家重点研究开发项目,长沙市优秀创新青年培训项目和美国能源部等多项资金的支持。

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