Ir panākts nozīmīgs progress jaunu materiālu izpētē litija baterijām
Nesen Pekinas Universitātes Jauno materiālu skolas profesora Pan Feng komanda ir panākusi nozīmīgu progresu savā pētniecības darbā.
Kā mēs visi zinām, litija baterijas ir plaši izmantotas mobilajos tālruņos un elektriskajos transportlīdzekļos. Slāņainajam materiālam ir augsta īpatnējā ietilpība, un to izmanto kā pozitīvu elektrodu materiālu augstas klases elektrisko transportlīdzekļu (piemēram, Tesla elektrisko transportlīdzekļu) barošanas akumulatoriem gan mājās, gan ārvalstīs. Arī prasības attiecībā uz veiktspēju un ātruma veiktspēju kļūst arvien augstākas. Ir daudzi veidi, kā uzlabot pārejas metālu oksīda slāņu katoda materiālu elektroķīmisko veiktspēju. Tostarp materiāla cikla veiktspēju un ātruma veiktspēju var uzlabot, leģējot citus elementus, piemēram, (Al, Ti), lai apmierinātu pašreizējo pieprasījumu pēc enerģijas akumulatoriem. Tāpēc pieprasījums pēc uzlādes un kalpošanas laika ir kļuvis par aktuālāko pašreizējo pētījumu punktu. Mehānisms, kā efektīvi lietot dopingu un uzlabot sniegumu pēc dopinga lietošanas, vēl nav izprasts, un ir nepieciešami turpmāki pētījumi.
Pekinas Universitātes Jauno materiālu skola ir guvusi panākumus, uzlabojot litija akumulatora materiālu saskarnes gradienta rekonstrukcijas veiktspēju
Nesen tīras enerģijas centra pētniecības grupa, kuru vadīja Pekinas Universitātes Šendžeņas augstskolas Jauno materiālu skolas profesors Pan Feng, izmantoja neitronu difrakciju, rentgena absorbcijas spektroskopiju (XPS), augstas precizitātes un atomu mēroga mikroskopus (HR-TEM un sfēriskā aberācija TEM) Apvienojumā ar pirmajiem kvantu ķīmijas aprēķiniem, jauna veida saskarnes rekonstrukcija, ko veido Ti gradienta dopings litija bateriju pārejas metāla oksīda slāņveida materiālu saskarnē, uzlabots akumulatora uzlādes un izlādes ātrums un cikla stabilitāte, kā arī saistītie mehānismi. ir sistemātiski pētīti. Darbs nesen tika publicēts Advanced Energy Materials (IF=24.884), plaši pazīstamā žurnālā enerģijas materiālu jomā.
Pan Feng pētnieku grupa izmantoja neatkarīgi novatorisko Ti gradienta dopinga metodi, lai izveidotu apmēram 6 nanometrus biezu Ti-O struktūras elementu un Li/Ni reakciju uz augsta niķeļa katoda slāņveida materiāla LiNi0.8Co0.2O2 (NC82) virsmas. Jauna saskarnes struktūra. Ti-O spēcīgās ķīmiskās saites dēļ saskarnes skābekļa atoma stabilitāte sintēzes procesa laikā tiek uzlabota. Rekonstruētā saskarne var novērst materiāla reakciju ar H2O, CO2 un elektrolītu, kā arī kavēt virsmas veidošanos sintēzes procesā. Dažādas fāzes (piemēram, NiO tipa akmeņsāls fāze, Li2CO3 uc), lai uzlabotu materiāla elektroķīmisko veiktspēju, īpaši ātruma veiktspēju un cikla veiktspēju. Šis strukturētais virsmas slāņveida fāzes aizsardzības mehānisms var pārvarēt bojājumus, ko rada parastās virsmas inertās pārklājuma metodes, lai uzlādētu transportu. Tas ir balstīts uz paša materiāla ar augstu niķeļa saturu virsmas ķīmisko īpašību pielāgošanu, lai iegūtu pozitīvu elektrodu ar lielu jaudu, augstu ātrumu un augstu stabilitāti. Materiāli sniedz jaunus līdzekļus.
