Des progrès importants ont été réalisés dans la recherche de nouveaux matériaux pour les batteries au lithium
Récemment, l'équipe du professeur Pan Feng de la School of New Materials de l'Université de Pékin a fait d'importants progrès dans ses travaux de recherche.
Comme nous le savons tous, les batteries au lithium ont été largement utilisées dans les téléphones portables et les véhicules électriques. Le matériau en couches a une capacité spécifique élevée et est utilisé comme matériau d'électrode positive pour les batteries d'alimentation dans les véhicules électriques haut de gamme (tels que les véhicules électriques Tesla) au pays et à l'étranger. Les exigences de performance et de performance de taux sont également de plus en plus élevées. Il existe de nombreuses façons d'améliorer les performances électrochimiques des matériaux cathodiques à couches d'oxyde de métal de transition. Parmi eux, les performances de cycle et les performances de débit du matériau peuvent être améliorées en dopant d'autres éléments, tels que (Al, Ti), pour répondre à la demande actuelle en batteries de puissance. La demande de recharge et de durée de vie est donc devenue un point chaud dans les recherches actuelles. Le mécanisme permettant de se doper efficacement et d'améliorer les performances après le dopage n'est pas encore compris et des recherches supplémentaires sont nécessaires.
L'école des nouveaux matériaux de l'Université de Pékin a fait des progrès dans l'amélioration des performances de la reconstruction de gradient d'interface de matériau de batterie au lithium
Récemment, l'équipe de recherche du centre d'énergie propre dirigée par le professeur Pan Feng, School of New Materials, Peking University Shenzhen Graduate School, a utilisé la diffraction des neutrons, la spectroscopie d'absorption des rayons X (XPS), des microscopes de haute précision et à l'échelle atomique (HR-TEM et aberration sphérique TEM) Combiné avec des calculs de chimie quantique de premier principe, un nouveau type de reconstruction d'interface formé par le dopage par gradient de Ti à l'interface des matériaux en couches d'oxyde de métal de transition des batteries au lithium, une amélioration du taux de charge et de décharge de la batterie et de la stabilité du cycle, et les mécanismes associés ont été systématiquement étudiés. Le travail a été récemment publié dans Advanced Energy Materials (IF=24,884), une revue bien connue dans le domaine des matériaux énergétiques.
Le groupe de recherche de Pan Feng a utilisé la méthode innovante de dopage par gradient Ti pour construire un élément de structure Ti-O d'environ 6 nanomètres d'épaisseur et une réaction Li/Ni à la surface du matériau en couches de cathode à haute teneur en nickel LiNi0.8Co0.2O2 (NC82). Nouvelle structure d'interface. En raison de la forte liaison chimique de Ti-O, la stabilité des atomes d'oxygène de l'interface pendant le processus de synthèse est améliorée. L'interface reconstruite peut empêcher le matériau de réagir avec H2O, CO2 et électrolyte, et inhiber la formation de surface pendant le processus de synthèse. Phases diverses (telles que la phase de sel gemme de type NiO, Li2CO3, etc.) pour améliorer les performances électrochimiques du matériau, en particulier les performances de débit et les performances de cycle. Ce mécanisme de protection de phase en couches de surface structurée peut surmonter les dommages causés par les méthodes de revêtement inerte de surface conventionnelles pour le transport de charge. Il est basé sur l'ajustement des propriétés chimiques de surface du matériau à haute teneur en nickel lui-même pour obtenir une électrode positive avec une capacité élevée, un débit élevé et une stabilité élevée. Les matériaux offrent de nouveaux moyens.
