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高比能快速充放電鋰離子電池新工藝
成果領(lǐng)域: 節(jié)能與新能源
推廣方式: 合作開(kāi)發(fā)
成果歸屬企業(yè): 南京大學(xué)
成果鑒定時(shí)間:
成果介紹
21世紀(jì)人們對(duì)鋰離子電池推動(dòng)的能源革命寄予厚望,然而基于高溫?zé)Y(jié)-刷漿成膜的傳統(tǒng)工藝難于滿足未來(lái)對(duì)于高功率/高能量以及柔性/異形電池應(yīng)用的要求,因此研發(fā)新工藝改變目前現(xiàn)狀已經(jīng)成為鋰電池技術(shù)真正引發(fā)能源改革的重要環(huán)節(jié)。本項(xiàng)目以鋰離子在多個(gè)介質(zhì)中的傳遞與反應(yīng)過(guò)程為主要研究方向,以探索不同界面下的電子傳導(dǎo)與電化學(xué)反應(yīng)阻力位目標(biāo),通過(guò)理論模擬與電極結(jié)構(gòu)優(yōu)化等方式,針對(duì)性地提出了使用電鍍方式制備鋰離子電池活性材料的方法,制備具有高負(fù)載以及共形結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)化電極,有效地降低了鋰離子在電解質(zhì)與固相顆粒中擴(kuò)散阻力、液固界面電化學(xué)反應(yīng)阻力以及電子的導(dǎo)電阻力,從而大大提高了電池的功率密度和能量密度。 本項(xiàng)目另一個(gè)創(chuàng)新之處在于通過(guò)低溫(260℃)熔融鹽電沉積的方法對(duì)傳統(tǒng)電極材料進(jìn)行電鍍處理,成功合成了O3相的鈷酸鋰正極和尖晶石相的錳酸鋰正極材料。合成材料的結(jié)晶度和電化學(xué)性能等都與普通的高溫(700-1000℃)燒結(jié)粉末材料的性能相比擬。同時(shí),將該工藝應(yīng)用于厚膜固態(tài)電極、超高負(fù)載量正極和超柔性電極制備,展現(xiàn)出遠(yuǎn)高于商業(yè)電極材料的快速充放電與柔性性能。為解決研發(fā)高比能可快速充放電的鋰離子電池問(wèn)題提供了新思路。 目前,項(xiàng)目共發(fā)表SCI論文17篇,其中在國(guó)際期刊Science子刊Science Adv.發(fā)表第一和共同通訊作者文章1篇,影響因子10以上3篇,其中Adv Mater 1篇,Nano Energy 1篇,Adv Energy Mater 1篇,其余SCI一區(qū)5篇。
成果應(yīng)用案例介紹
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