Litiumakkujen uusien materiaalien tutkimuksessa on edistytty merkittävästi
Viime aikoina Pekingin yliopiston uusien materiaalien koulun professori Pan Fengin ryhmä on edistynyt merkittävästi tutkimustyössään.
Kuten me kaikki tiedämme, litiumakkuja on käytetty laajalti matkapuhelimissa ja sähköajoneuvoissa. Kerroksellisella materiaalilla on suuri ominaiskapasiteetti, ja sitä käytetään positiivisena elektrodimateriaalina huippuluokan sähköajoneuvojen (kuten Teslan sähköajoneuvojen) tehoakkuissa kotimaassa ja ulkomailla. Myös suorituskyvyn ja suorituskyvyn vaatimukset ovat yhä korkeammat. On monia tapoja parantaa siirtymämetallioksidikerroksisten katodimateriaalien sähkökemiallista suorituskykyä. Niiden joukossa materiaalin syklin suorituskykyä ja nopeussuorituskykyä voidaan parantaa dopingoimalla muita elementtejä, kuten (Al, Ti), vastaamaan nykyiseen tehoparistojen kysyntään. Latauksen ja käyttöiän kysynnästä on siksi tullut kuuma piste nykyisessä tutkimuksessa. Dopingin tehokkaan dopingin ja suorituskyvyn parantamisen mekanismia ei vielä ymmärretä, ja lisätutkimusta tarvitaan.
Pekingin yliopiston uusien materiaalien koulu on edistynyt litiumparistomateriaalien rajapinnan gradientin jälleenrakennuksen suorituskyvyn parantamisessa
Äskettäin Pekingin yliopiston Shenzhenin tutkijakoulun uusien materiaalien koulun professori Pan Fengin johtama puhtaan energian keskuksen tutkimusryhmä käytti neutronidiffraktiota, röntgenabsorptiospektroskopiaa (XPS), erittäin tarkkoja ja atomimittakaavamikroskooppeja (HR-TEM ja pallopoikkeama TEM) Yhdessä ensimmäisten periaatteiden kvanttikemian laskelmiin, uudentyyppiseen rajapinnan rekonstruointiin, joka muodostuu Ti-gradienttiseostuksesta litiumakkujen siirtymämetallioksidikerroksisten materiaalien rajapinnassa, parannettu akun lataus- ja purkausnopeus sekä syklin stabiilisuus sekä niihin liittyvät mekanismit on tutkittu systemaattisesti. Työ julkaistiin äskettäin Advanced Energy Materialsissa (IF=24.884), tunnetussa energiamateriaalien alan lehdessä.
Pan Fengin tutkimusryhmä käytti itsenäisesti innovatiivista Ti-gradienttidopingmenetelmää noin 6 nanometrin paksuisen Ti-O-rakenneelementin ja Li/Ni-reaktion rakentamiseen runsaasti nikkeliä sisältävän katodikerrosmateriaalin LiNi0.8Co0.2O2 (NC82) pinnalle. Uusi käyttöliittymärakenne. Ti-O:n vahvan kemiallisen sidoksen ansiosta rajapinnan happiatomin stabiilisuus synteesiprosessin aikana paranee. Rekonstruoitu rajapinta voi estää materiaalia reagoimasta H2O:n, CO2:n ja elektrolyytin kanssa ja estää pinnan muodostumisen synteesiprosessin aikana. Erilaiset faasit (kuten NiO-tyyppinen vuorisuolafaasi, Li2CO3 jne.) materiaalin sähkökemiallisen suorituskyvyn, erityisesti nopeuden ja syklin suorituskyvyn parantamiseksi. Tämä strukturoitu pintakerroksinen vaihesuojamekanismi voi voittaa tavanomaisten pinnan inerttien pinnoitusmenetelmien vauriot latauskuljetuksessa. Se perustuu itse runsaasti nikkeliä sisältävän materiaalin pinnan kemiallisten ominaisuuksien säätämiseen, jotta saadaan positiivinen elektrodi, jolla on suuri kapasiteetti, korkea nopeus ja korkea stabiilisuus. Materiaalit tarjoavat uusia keinoja.
