新材料學(xué)院在《化學(xué)研究述評》發(fā)表鋰電池層狀材料研究進(jìn)展總結(jié)和展望封面文章
作為一種理想的清潔能源，鋰離子電池(LIB)長期以來受到人們的廣泛關(guān)注。盡管LIB已在便攜式電子設(shè)備、電動(dòng)汽車等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用，但其更大規(guī)模的應(yīng)用仍受到能量密度、制造成本和循環(huán)壽命等瓶頸問題的限制。 材料則是頗具前景的、能優(yōu)化上述問題的正極材料，開發(fā)富鎳層狀過渡金屬氧化物也逐漸成為對該類材料研究的焦點(diǎn)。然而，當(dāng)Ni含量增高時(shí)，材料中的 反位所導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)紊亂成為了一個(gè)關(guān)鍵的研究問題，因?yàn)樗鼤?huì)對鋰離子擴(kuò)散、循環(huán)穩(wěn)定性、首圈效率和整體電極性能產(chǎn)生不利影響；另一方面，適量的 反位又能對材料電化學(xué)循環(huán)中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性頗有裨益。通過調(diào)控 反位現(xiàn)象從而高效地提升 材料的性能，這一領(lǐng)域已引發(fā)了大量的研究和關(guān)注。
新材料學(xué)院潘鋒教授團(tuán)隊(duì)近幾年在此領(lǐng)域進(jìn)行了大量的機(jī)理探索，在國際著名科技期刊（J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 8364-8367; J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 13326-13334; J. Phys. Chem. Lett. 2017, 8, 5537-5542; Nano energy 2018, 49, 77-85; J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 12484-12492; J. Mater. Chem. A 2019, 7, 513-519等）發(fā)表了十多篇文章，近期受邀為化學(xué)領(lǐng)域著名綜述期刊《化學(xué)研究述評》（Accounts of Chemical Research）撰寫鋰電池層狀材料中Ni/Li反位的起源和控制及其對電化學(xué)和電池性能的影響等機(jī)理研究進(jìn)展總結(jié)和展望綜述論文（Acc. Chem. Res. 2019, 10.1021/acs.accounts.9b00033），并入選封面文章。
該綜述對層狀過渡金屬氧化物 中的 反位現(xiàn)象，從電化學(xué)影響、出現(xiàn)的原因和控制的方法三個(gè)角度做出了綜述，并對其原子尺寸、磁相互作用和動(dòng)力學(xué)遷移三項(xiàng)主要影響因素進(jìn)行了詳細(xì)的分析和總結(jié)，對高性能層狀過渡金屬氧化物電極材料的進(jìn)一步研究具有啟發(fā)意義。
該評述第一作者是鄭家新副教授，團(tuán)隊(duì)肖蔭果副教授、劉同超博士生和國外的合作者參與了該工作，通訊作者是潘鋒教授。該系列工作得到了國家材料基因工程重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、廣東省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、深圳市科技創(chuàng)新委員會(huì)等項(xiàng)目的大力支持。
鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.accounts.9b00033
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