Er is belangrijke vooruitgang geboekt in het onderzoek naar nieuwe materialen voor lithiumbatterijen
Onlangs heeft het team van professor Pan Feng van de School of New Materials van de Universiteit van Peking belangrijke vooruitgang geboekt in zijn onderzoekswerk.
Zoals we allemaal weten, worden lithiumbatterijen veel gebruikt in mobiele telefoons en elektrische voertuigen. Het gelaagde materiaal heeft een hoge specifieke capaciteit en wordt gebruikt als positief elektrodemateriaal voor powerbatterijen in high-end elektrische voertuigen (zoals Tesla elektrische voertuigen) in binnen- en buitenland. Ook de eisen voor performance en rate performance worden steeds hoger. Er zijn veel manieren om de elektrochemische prestatie van gelaagde kathodematerialen van overgangsmetaaloxide te verbeteren. Onder hen kunnen de cyclusprestaties en snelheidsprestaties van het materiaal worden verbeterd door andere elementen te doteren, zoals (Al, Ti), om te voldoen aan de huidige vraag naar stroombatterijen. De vraag naar opladen en levensduur is dan ook een hot spot geworden in huidig onderzoek. Het mechanisme om effectief te dopen en de prestaties na doping te verbeteren, is nog niet begrepen en verder onderzoek is nodig.
Peking University School of New Materials heeft vooruitgang geboekt bij het verbeteren van de prestaties van de reconstructie van de interfacegradiënt van lithiumbatterijmateriaal
Onlangs heeft het onderzoeksteam van het schone energiecentrum onder leiding van professor Pan Feng, School of New Materials, Peking University Shenzhen Graduate School, gebruik gemaakt van neutronendiffractie, röntgenabsorptiespectroscopie (XPS), hoge-precisie en atomaire schaalmicroscopen (HR-TEM en sferische aberratie TEM) Gecombineerd met eerste-principes kwantumchemieberekeningen, een nieuw type interface-reconstructie gevormd door Ti-gradiëntdotering op het grensvlak van gelaagde overgangsmetaaloxidematerialen van lithiumbatterijen, verbeterde batterijlaad- en ontlaadsnelheid en cyclusstabiliteit, en gerelateerde mechanismen zijn systematisch bestudeerd. Het werk is onlangs gepubliceerd in Advanced Energy Materials (IF=24.884), een bekend tijdschrift op het gebied van energiematerialen.
De onderzoeksgroep van Pan Feng gebruikte de onafhankelijk innovatieve dopingmethode met Ti-gradiënt om ongeveer 6 nanometer dik Ti-O-structuurelement en Li/Ni-reactie te construeren op het oppervlak van het gelaagde materiaal LiNi0.8Co0.2O2 (NC82) met een hoge nikkelkathode. Nieuwe interfacestructuur. Door de sterke chemische binding van Ti-O wordt de zuurstofatoomstabiliteit van het grensvlak tijdens het syntheseproces verbeterd. De gereconstrueerde interface kan voorkomen dat het materiaal reageert met H2O, CO2 en elektrolyt en de vorming van een oppervlak tijdens het syntheseproces remmen. Diverse fasen (zoals NiO-type steenzoutfase, Li2CO3, enz.) om de elektrochemische prestaties van het materiaal te verbeteren, met name de snelheidsprestaties en cyclusprestaties. Dit fasebeschermingsmechanisme met gestructureerde oppervlaktelagen kan de schade van conventionele oppervlakte-inerte coatingmethoden voor ladingstransport overwinnen. Het is gebaseerd op de aanpassing van de chemische oppervlakte-eigenschappen van het materiaal met een hoog nikkelgehalte zelf om een positieve elektrode te verkrijgen met een hoge capaciteit, hoge snelheid en hoge stabiliteit. Materialen bieden nieuwe middelen.
