Značajan napredak postignut je u istraživanju novih materijala za litijeve baterije
Nedavno je tim profesora Pan Fenga sa Škole za nove materijale Sveučilišta u Pekingu napravio značajan napredak u svom istraživačkom radu.
Kao što svi znamo, litijeve baterije su naširoko korištene u mobilnim telefonima i električnim vozilima. Slojeviti materijal ima visok specifični kapacitet i koristi se kao materijal pozitivne elektrode za napajanje baterija u vrhunskim električnim vozilima (kao što su električna vozila Tesla) u zemlji i inozemstvu. Zahtjevi za performansama i stopom izvedbe također su sve veći i veći. Postoji mnogo načina za poboljšanje elektrokemijskih performansi katodnih materijala sa slojevima prijelaznog metalnog oksida. Među njima, performanse ciklusa i performanse materijala mogu se poboljšati dopiranjem drugih elemenata, kao što su (Al, Ti), kako bi se zadovoljila trenutna potražnja za energetskim baterijama. Stoga je potražnja za punjenjem i životnim vijekom postala vruća točka u trenutnim istraživanjima. Mehanizam kako učinkovito dopingirati i poboljšati performanse nakon dopinga još nije shvaćen i potrebna su daljnja istraživanja.
Škola novih materijala Sveučilišta u Pekingu postigla je napredak u poboljšanju performansi rekonstrukcije gradijenta sučelja materijala litij baterije
Nedavno je istraživački tim centra za čistu energiju na čelu s profesorom Pan Fengom, Škola novih materijala, Pekinška sveučilišta Shenzhen Graduate School, koristio neutronsku difrakciju, rendgensku apsorpcijsku spektroskopiju (XPS), mikroskope visoke preciznosti i mikroskopa atomske skale (HR-TEM i sferna aberacija TEM) U kombinaciji s prvim principima kvantno-kemijskih proračuna, nova vrsta rekonstrukcije sučelja formirana dopiranjem Ti gradijentom na sučelju slojevitih materijala litijevih baterija od prijelaznog metalnog oksida, poboljšana brzina punjenja i pražnjenja te stabilnost ciklusa, te povezani mehanizmi sustavno su proučavani. Rad je nedavno objavljen u Advanced Energy Materials (IF=24,884), dobro poznatom časopisu na području energetskih materijala.
Pan Fengova istraživačka skupina koristila je neovisno inovativnu metodu dopinga Ti gradijentom za konstrukciju Ti-O strukturnog elementa debljine oko 6 nanometara i Li/Ni reakcije na površini slojevitog materijala katode s visokim sadržajem nikla LiNi0.8Co0.2O2 (NC82). Nova struktura sučelja. Zbog jake kemijske veze Ti-O, poboljšava se stabilnost atoma kisika na sučelju tijekom procesa sinteze. Rekonstruirano sučelje može spriječiti reakciju materijala s H2O, CO2 i elektrolitom te inhibirati stvaranje površine tijekom procesa sinteze. Razne faze (kao što je faza kamene soli tipa NiO, Li2CO3, itd.) za poboljšanje elektrokemijskih performansi materijala, posebno performansi brzine i ciklusa. Ovaj strukturirani površinski slojeviti fazni zaštitni mehanizam može prevladati oštećenja konvencionalnih površinskih inertnih metoda premaza za prijenos naboja. Temelji se na prilagodbi površinskih kemijskih svojstava samog materijala s visokim udjelom nikla kako bi se dobila pozitivna elektroda velikog kapaciteta, velike brzine i visoke stabilnosti. Materijali pružaju nova sredstva.
