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长理科研团队取得新材料突破性进展

时期:2022-06-08 12:27 点击数:
本文摘要:长沙理工大学材料科学与工程学院李灵均副教授团队与厦门大学助理教授张桥健、美国阿贡国家实验室教授陆俊、内布拉斯加大学林肯分校、布鲁克海文国家实验室等海内外团队合作,在低能量密度锂离子电池双重标记丰镍负极材料方面获得了突破性进展。

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长沙理工大学材料科学与工程学院李灵均副教授团队与厦门大学助理教授张桥健、美国阿贡国家实验室教授陆俊、内布拉斯加大学林肯分校、布鲁克海文国家实验室等海内外团队合作,在低能量密度锂离子电池双重标记丰镍负极材料方面获得了突破性进展。近日以长沙理工大学为第一单位在国际权威期刊《AdvancedFunctionalMaterials》(先进设备功能材料)公开发表了为题SimultaneouslyDualModificationofNi-RichLayeredOxideCathodeforHigh-EnergyLithium-IonBatteries的研究成果,论文第一作者为长沙理工大学在读硕士研究生杨慧公平,李灵均副教授为论文第一通讯作者。《AdvancedFunctionalMaterials》是德国Wiley出版社旗下顶级期刊,在材料化学领域具备权威影响力。李灵均讲解,锂离子电池因具备共轭容量低、工作电位低、循环寿命长以及自放电小等诸多优点,已普遍应用于各种便携式设备,并逐步在储能和电动汽车领域获得推展和应用于。

锂离子电池的核心技术是高容量、长寿命、低安全性负极材料的研发。在商业化负极材料中,层状结构的丰镍三元材料因能量密度低、成本低,更加受到市场注目。

然而,丰镍三元负极材料仍不存在界面稳定性劣、二次颗粒内部结构衰落等问题,相当严重妨碍其规模化应用于。为了让锂离子电池有更加平稳的性能,更加普遍的应用于,长沙理工大学材料科学与工程学院科研团队以锂离子电池高容量丰镍负极材料为研究对象,展开了历时3年实验与探寻,根据理论计算结果,他们合理设计并实时制备了钛掺入、镧镍锂氧化物外壳的双重标记丰镍三元材料。该材料展现了较好的热稳定性、结构稳定性及出色的电化学性能。在60摄氏度高温下,经过150次循环后,双重标记材料的容量维持亲率比显相富镍材料提升了近两倍。

对循环后材料展开透射电镜分析找到,双重标记能有效地诱导丰镍材料在循环过程中表面纳米尺度的结构发育,从而强化丰镍材料的表面稳定性。此外,材料二次颗粒的结构稳定性贞着提高。

这为锂离子电池丰镍材料的研发应用于获取新的思路和理论指导,助力低能量密度锂离子动力电池发展。


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