我校教师在国际顶级期刊发表研究成果

本网讯(通讯员 龙涛) 日前,我校化学化工学院胡思江副教授团队与University of Wollongong郭再萍教授团队联合在能源材料领域国际顶级期刊《先进能源材料》(Advanced Energy Materials, 影响因子24.88)在线发表题为“Insight of a Phase Compatible Surface Coating for Long-Durable Li-Rich Layered Oxide Cathode”的学术论文。胡思江副教授为第一作者我校为第一完成单位。

 

在众多能源存储技术中,锂离子电池是最有希望的储能装置之一,尤其在智能电网和新能源汽车领域优势明显。然而,当前的锂离子电池技术仍然无法满足高能量密度和快速充电等商业化需求,瓶颈在正极材料。富锂层状氧化物正极材料,具有高比容量(> 250 mAh/g)和高能量密度(> 900 Wh/kg),是高能量密度动力电池的理想正极材料。然而它也存在较低的首次库伦效率、电化学循环过程电压衰减、倍率性能较差等问题,成为限制其大规模应用的短板。

有鉴于此,该项研究成果首次提出利用共用界面O原子实现两相兼容的La0.8Sr0.2MnO3?y包覆Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2,通过对过渡金属阳离子和晶格氧阴离子行为的有效调控,材料的比容量和电压衰减得到明显抑制,倍率、长循环性能和能量密度大幅提升:包覆改性后,在电流密度260 mA/g下循环200次后仍容量保持率提高1倍,能量密度提高2倍,在1.3A/g时比容量提高3倍。该论文研究成果之一是揭示了基于Mn-O-M键合作用形成的LSM/LM界面异质结构抑制电化学过程中的材料失控机制(氧析出、缺陷的形成以及锰溶解等),这一设计策略可以为金属离子电池电极材料的表面工程提供借鉴。

1. LM2 wt% LSM包覆样的(a,b)循环后的TEMFFT(c)晶体结构演化模型,(d) LSM2||Li4Ti5O12电池原位中子衍射结果,(e,f)循环后O 1s

 

原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/aenm.201901795

审核人:施向荣

(图文:龙涛  责编:黄师宣

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作者:化学化工学院发布时间:2019-09-27

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