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學(xué)術(shù)報(bào)告——鈉離子電池高比能正極材料微納結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及儲(chǔ)能機(jī)理
作者:     供圖:     供圖:     日期:2021-04-16     來源:    

講座主題:鈉離子電池高比能正極材料微納結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及儲(chǔ)能機(jī)理

主講人: 劉永暢

工作單位:北京科技大學(xué)

活動(dòng)時(shí)間:2021年4月19日15:50-16:30

講座地點(diǎn):環(huán)材學(xué)院三樓337會(huì)議室

主辦單位:煙臺(tái)大學(xué)環(huán)境與材料學(xué)院

內(nèi)容摘要:

鈉離子電池資源豐富,、成本低廉,,在大規(guī)模儲(chǔ)能,、低速電動(dòng)車等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用前景,。其中,,正極材料(主要是:層狀過渡金屬氧化物,,聚陰離子型化合物,,普魯士藍(lán)類似物,,有機(jī)鈉鹽)往往決定鈉離子電池的能量密度,,但目前大多數(shù)材料的能量密度都無法媲美商業(yè)化鋰離子電池正極,,限制了鈉離子電池的普遍商用。因此,,探究高比能正極材料對(duì)鈉離子的發(fā)展至關(guān)重要,。近期,,我們課題組利用微納米設(shè)計(jì),反應(yīng)電對(duì)調(diào)控,,表界面改性,,離子摻雜,缺陷工程等手段,,對(duì)幾種極具前景的儲(chǔ)鈉正極材料進(jìn)行合理設(shè)計(jì),、制備:先后將尺寸僅~1.6 nm的NaFePO4和~3.8 nm的Na2FePO4F納米粒子均勻鑲嵌在多孔氮摻雜碳納米纖維中,開發(fā)出碳包覆的新型NASICON結(jié)構(gòu)Na4MnCr(PO4)3和Na3.5Mn0.5V1.5(PO4)3正極材料,,并合成了P2相的Na0.76Cu0.22Fe0.30Mn0.48O2與Na2/3Ni1/3Mn2/3O2納米顆粒組裝的多孔納米纖維,。以上微納結(jié)構(gòu)正極材料展現(xiàn)出高能量密度,大倍率容量,,長(zhǎng)循環(huán)壽命的優(yōu)異儲(chǔ)鈉性能,。我們對(duì)材料的構(gòu)效關(guān)系作了合理分析,采用循環(huán)伏安,、交流阻抗,、DFT理論計(jì)算等方法對(duì)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了深入研究,利用(非)原位結(jié)構(gòu),、價(jià)態(tài)檢測(cè)手段對(duì)儲(chǔ)鈉機(jī)理作了詳細(xì)闡述,,并組裝了軟包鈉離子全電池,在技術(shù)和理論兩個(gè)層面取得了一些創(chuàng)新性研究結(jié)果,。將微納米結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想拓展至二價(jià)鋅,、鎂離子電池體系,同樣取得了良好的效果,。

主講人介紹:

劉永暢,,北京科技大學(xué)教授,博士生導(dǎo)師,。分別于2011年和2016年獲得北京交通大學(xué)學(xué)士和南開大學(xué)博士學(xué)位,,師從陳軍院士。主要致力于先進(jìn)電池材料化學(xué)研究,,已發(fā)表相關(guān)學(xué)術(shù)論文近90篇,,他引6500余次,H因子39,。其中以第一/通訊作者在Adv. Mater., Adv. Funct. Mater., Adv. Sci., Nano Lett., ACS Energy Lett.等國(guó)際權(quán)威期刊發(fā)表論文43篇(ESI高被引9篇),。擔(dān)任SCI期刊IJMMM,Rare Metals,,《物理化學(xué)學(xué)報(bào)》與《工程科學(xué)學(xué)報(bào)》青年編委,,30余種國(guó)際著名雜志仲裁審稿人。主持國(guó)家自然科學(xué)基金(面上,、青年),,國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃子課題,北京市自然科學(xué)基金等10余項(xiàng)課題,。入選中國(guó)科協(xié)“青年人才托舉工程”,,國(guó)家“博士后創(chuàng)新人才支持計(jì)劃”,獲中國(guó)青少年科技創(chuàng)新獎(jiǎng),,天津市自然科學(xué)一等獎(jiǎng)(排名第五)等榮譽(yù),。