高倍率鋰離子電池超長壽命材料的研究突破
經過中外科研人員的努力合作,研發出了一系列鈦酸鋰水合物,并將其應用于制造具有超長循環壽命和高倍率性能的鋰離子電池,不僅拓寬了該體系(xi)電板(ban)材料性能調整及優化(hua)的(de)自由(you)度,還有望(wang)對其它含氫組分的(de)過渡全(quan)屬化(hua)合物體系(xi)在能源材料領域的(de)應(ying)用提供啟(qi)發與(yu)思路。
目(mu)前(qian)常用鍵(jian)離(li)子電(dian)(dian)(dian)池(chi)采用的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)解質:六氯磷酸鋰(LiPF2)遇水(shui)(shui)易(yi)分解,因此,鋰離(li)子電(dian)(dian)(dian)池(chi)電(dian)(dian)(dian)板材(cai)料(liao)需在高溫(wen)下烘(hong)烤來除(chu)水(shui)(shui),但這會使材(cai)料(liao)發生顆粒團聚和晶(jing)粒粗化等副(fu)反(fan)應。此次研究人員研發的(de)(de)(de)(de)(de)鈕-氫-鈦(tai)-氧(Li-H-Ti-O)體(ti)系(xi)(xi)(xi)材(cai)料(liao)與目(mu)前(qian)性(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)鍵(jian)-鈦(tai)一氧(Li-Ti-0)體(ti)系(xi)(xi)(xi)、鈦(tai)-氧(Ti-O)體(ti)系(xi)(xi)(xi)材(cai)料(liao)(包括納(na)米化、摻雜(za)和包覆之(zhi)后的(de)(de)(de)(de)(de)材(cai)料(liao))相比,具(ju)有更加(jia)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)化學(xue)性(xing)(xing)能(neng)。作為含“水(shui)(shui)”的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)極材(cai)料(liao),該系(xi)(xi)(xi)列鈦(tai)酸捏(nie)水(shui)(shui)合(he)物能(neng)夠在高電(dian)(dian)(dian)壓(ya)有機(ji)電(dian)(dian)(dian)解液體(ti)系(xi)(xi)(xi)中實現多達上(shang)(shang)萬(wan)次的(de)(de)(de)(de)(de)穩定循環。在材(cai)料(liao)晶(jing)體(ti)內部牢面結合(he)的(de)(de)(de)(de)(de)“結晶(jing)水(shui)(shui)”,不(bu)(bu)但不(bu)(bu)會破環電(dian)(dian)(dian)板材(cai)料(liao)在有機(ji)電(dian)(dian)(dian)解液體(ti)系(xi)(xi)(xi)下的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)化學(xue)性(xing)(xing)能(neng),反(fan)而(er)促(cu)進(jin)了晶(jing)體(ti)結構的(de)(de)(de)(de)(de)多樣性(xing)(xing)(如二維層(ceng)狀),以及納(na)米復合(he)材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)構筑,從本質上(shang)(shang)提(ti)高了材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)離(li)于(yu)擴(kuo)散系(xi)(xi)(xi)數。

 




