[网办大厅] [图书馆] [学术期刊] [电子邮件] [校外访问] [办公系统]
书记校长信箱

学术预告:聚阴离子化合物锂电池负极材料

报告题目:聚阴离子化合物锂电池负极材料

报告时间:2024年9月5日(星期四)13:30

报告地点:理学院B315

主办单位:理学院

报 告 人:刘瑶

报告人简介:

刘瑶,博士,博导,研究员。2019年06月毕业于复旦大学化学系,获理学博士学位,随后赴美国华盛顿大学从事研究工作。2023年03月人才引进至上海应用物理研究所。担任能源材料与化学部创新型储能电池研究组组长。研究方向为能源储存与转化的基础及应用研究。相关研究结果已经发表SCI论文50余篇,包括Angew. Chem. Int. Ed.,Chem,Adv. Energy Mater.,ACS Energy Lett.,Sci. China Chem.,Acta Phys. -Chim. Sin.等,他引超4500次,H-index因子30;申请发明专利10项。作为项目负责人承担了包括国家自然科学基金青年项目、中国科学院引才青年项目、上海市国际合作项目。入选教育部海外青年人才、中国科学院海外青年人才,上海市海外青年人才,浦江学者。

报告内容简介:

通过在传统过渡金属氧化物材料中引入聚阴离子基团,如GeO4,改变过渡金属原子周围的配位环境和d轨道的电子状态,设计合成了一系列低工作电位、高容量、长循环的聚阴离子负极材料。例如,在钛(Ti)基氧化物材料中引入GeO4根,合成得到了Li2TiGeO5材料。通过原位包碳技术得到了碳包覆Li2TiGeO5复合材料。其作为锂离子电池负极材料表现出高容量(691 mAh/g)、低工作电位(0.5 V vs. Li/Li+)、高循环稳定性(600圈,容量保持率91%)。通过原位X射线衍射谱(XRD)、同步辐射X射线近边吸收精细谱(XNAFS)结合第一性原理计算确认了其储锂机制为嵌入-转化反应。原位生成的导电产物TiO和导锂离子产物Li2O保证其优异的电化学性能。同样的策略在铌(Nb)基过渡金属氧化物材料中也得到了验证。通过固相法合成得到了LiNbGeO5材料,该材料表现出785 mAh/g可逆容量、低工作电位(0.4 V vs. Li/Li+)以及优异的循环稳定性(5000圈,容量保持率近100%)。该负极材料与高电压正极材料匹配组装的全电池表现出368 Wh/kg能量密度和618.7 W/kg功率密度。对其储锂机理的深入研究结果表明,原位生成的锂离子导体LiNbO3保证了该材料优异的倍率性能和超高的循环稳定性。以上研究结果表明在过渡金属氧化物中引入聚阴离子基团,可以有效调控过渡金属化合物的工作电位,提升材料的储锂容量,降低氧化还原电位,进而提升锂离子电池的能量密度。





XML 地图 | Sitemap 地图