我校材料科学与技术学院在高功率锂离子电池研究领域取得重要突破

 

    橄榄石型的磷酸盐系列正极材料与尖晶石型的钛酸锂负极材料组装成的全电池被认为在电动汽车和智能电网领域有重要用途。但是上述两种类型的电极材料电子导电率低，大倍率下容量衰减迅速，从而大大地影响了其实用化进程。针对目前传统制备工艺无法实现均匀碳包覆和有效限制颗粒生长的缺点，张校刚教授指导的博士研究生申来法等人创新性的采用金属有机前驱体直接与锂盐混合，一步煅烧制备了高导电性的碳包覆纳米电极材料。在升温过程中，金属有机物首先分解成金属氧化物/碳层核壳结构，随着温度的进一步升高，锂盐熔融扩散进入碳层，在局部区域内发生固相反应来制备碳包覆纳米电极材料。Li₄Ti₅O₁₂/C 纳米电极材料在10 C倍率下容量达138 mAh/g，循环1000次后容量保持率为95%。LiFePO₄/C 纳米电极材料同样具有优异的倍率特性和循环稳定性。

 

 

    该研究结果为制备高电化学活性纳米电极材料提供了一种新的方法和思路。此外该方法具有普适性且制备工艺简单，具有很好的产业化应用前景。目前该项研究成果发表在国际纳米领域最具影响力刊物Nano Letters（2012, 12, 5673. 影响因子13.2 ）。上述研究内容得到了国家自然科学基金和江苏省自然科学基金重点专项的基金支持。储能材料与器件课题组一直致力于功能材料的设计合成及在能源储存与转化中的应用，这是继该课题组氢化钛酸锂纳米线电极工作发表在材料研究领域顶尖期刊Advanced Materials后，发表的又一项重要科研成果。

 

 

General Strategy for Designing Core−Shell Nanostructured Materials for High-Power Lithium Ion Batteries, Nano Letters, 2012, 12, 5673−5678.

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