Ostvaren je značajan napredak u istraživanju novih materijala za litijumske baterije
Nedavno je tim profesora Pan Fenga sa Škole za nove materijale Univerziteta u Pekingu napravio značajan napredak u svom istraživačkom radu.
Kao što svi znamo, litijumske baterije se široko koriste 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 Tesla električna vozila) u zemlji i inostranstvu. Zahtjevi za performansama i brzinom performansi također su sve veći i veći. Postoji mnogo načina za poboljšanje elektrohemijskih performansi katodnih materijala sa slojevima oksida prelaznih metala. 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 tačka u trenutnim istraživanjima. Mehanizam kako se efikasno dopingirati i poboljšati učinak nakon dopinga još nije shvaćen i potrebno je dalje istraživanje.
Škola novih materijala Univerziteta u Pekingu postigla je napredak u poboljšanju performansi rekonstrukcije gradijenta sučelja materijala litijumske baterije
Nedavno je istraživački tim centra za čistu energiju predvođen profesorom Pan Fengom, Škola novih materijala, Pekinška univerzitetska škola Shenzhen, koristio neutronsku difrakciju, rendgensku apsorpcionu spektroskopiju (XPS), mikroskope visoke preciznosti i mikroskopa atomske skale (HR-TEM i sferna aberacija TEM) U kombinaciji sa prvim principima kvantno-hemijskih proračuna, nova vrsta rekonstrukcije interfejsa formirana dopiranjem Ti gradijentom na interfejsu slojevitih materijala litijumskih baterija od prelaznog metalnog oksida, poboljšana brzina punjenja i pražnjenja i stabilnost ciklusa, i povezani mehanizmi sistematski proučavani. Rad je nedavno objavljen u Advanced Energy Materials (IF=24.884), dobro poznatom časopisu u oblasti energetskih materijala.
Pan Fengova istraživačka grupa koristila je nezavisnu inovativnu metodu dopinga Ti gradijentom da konstruiše oko 6 nanometara debeo Ti-O strukturni element i Li/Ni reakciju na površini slojevitog materijala katode sa visokim sadržajem nikla LiNi0.8Co0.2O2 (NC82). Nova struktura interfejsa. Zbog jake hemijske veze Ti-O, stabilnost atoma kiseonika na interfejsu tokom procesa sinteze je poboljšana. Rekonstruisani interfejs može sprečiti da materijal reaguje sa H2O, CO2 i elektrolitom, i inhibirati formiranje površine tokom procesa sinteze. Razne faze (kao što je faza kamene soli tipa NiO, Li2CO3, itd.) za poboljšanje elektrohemijskih performansi materijala, posebno performanse brzine i performanse ciklusa. Ovaj strukturirani površinski slojeviti fazni zaštitni mehanizam može prevladati oštećenja konvencionalnih površinskih inertnih metoda premaza za transport punjenja. Zasniva se na prilagođavanju površinskih hemijskih svojstava samog materijala sa visokim sadržajem nikla kako bi se dobila pozitivna elektroda velikog kapaciteta, velike brzine i visoke stabilnosti. Materijali pružaju nova sredstva.
