北京大学工学院夏定国课题组在富锂正极材料研究方面取得系列进展

北京大学工学院
2020-10-22 19:13 浏览量: 2244

研究高容量富锂正极材料对于发展高能量密度、低成本动力电池具有重要促进作用。如何进一步抑制氧的释放,提高安全性是这类高比容量正极材料商业化应用的关键。北京大学工学院夏定国课题组对富锂正极材料开展多年的研究,取得新的进展。主要工作包括:

研究氧的局部对称性与阴离子氧化还原稳定性的关系,通过层内无序实现氧的局部对称性调控,提出一种新的阴离子氧化还原结构响应模式,发现对称性调制后,富锂材料在充放电过程中没有发生释氧,具有良好的充放电循环稳定性。(Nat. Commun., Fanghua Ning, Biao Li, Jin Song, Yuxuan Zuo, Huaifang Shang, Zimeng Zhao, Zhen Yu, Wangsheng Chu,* Kun Zhang, Guang Feng, Xiayan Wang,* Dingguo Xia,* 2020, 11, 4973. https://doi.org/10.1038/s41467-020-18423-7)。

制备了O2型全锰基Li0.78[Li0.24Mn0.76]O2纳米线, 激活稳定的阴离子氧的氧化还原反应,阻止氧气释放和层状到尖晶石的转变,提升充放电循环可逆性。在15C的高电流率下仍可提供200毫安时的可逆容量(Nano Letters,Shang, HF; Zuo, YX; Shen, FR; Song, J; Ning, FH; Zhang, K; He, LH*; Xia, DG*,2020, 20, 8)。

通过将Mn层层内Li/Mn无序化,制备具有R m对称性的Li–Mn–O富锂正极材料。在250 mA g

提出基于电解质阴离子的氧化还原贋电容,通过接力锂的插层反应来提升容量和能量密度,具有良好的动力学和充放电循环稳定性,提出高安全性高容量正极材料实现新途径(Nano Energy, Li, B; Wang, YF; Jiang, N; An, L; Song, J; Zuo, YX; Ning, FH; Shang, HF; Xia, DG*,Nano Energy ,2020,72,104727)。

阴离子氧化还原Telescopic O-TM–O结构响应模式

上述工作得到了国家自然科学基金委、科技部重大研究计划、北京市自然科学基金、先进电池材料理论与技术北京市重点实验室等的资助。

编辑:颜回

(本文转载自北京大学工学院 ,如有侵权请电话联系13810995524)

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