复旦吕鸿宾的研究组在高负荷锂阴极方面取得了重要进展。

发布时间:2021-02-08 20:00:20

来源:遵义新闻网

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在此基础上,复旦大学聚合物科学系吕鸿宾博士与上海科技大学董雷博士合作,创新性地提出了二维多孔片层层组装的新策略,以构建厚电极,极大地提高了锂电池的能量密度和倍率性能,三元材料的正表面容量可达45mhcm≤2,比商业正极的正表面容量高出近10倍。

这项工作的要点如下:

二维多孔片状正极活性物质的制备

提出了各种二维孔板的一般制备策略,以主流正极材料镍、钴、锰为例,采用葡萄糖辅助法合成了二维多孔片,并与碳管共混后逐层组装成自支撑电极片,实现了高负荷、低孔隙率,芯片上的孔洞贯穿整个电极,离子传输通畅,同时碳管的交错网络保证了良好的电子传导。

锂离子输运动力学模拟

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不随电极厚度衰减的比容量

实现了超厚电极的结构,面积负荷高达320mg/cm2。随着载量的增加,离子传输通道通畅,活性物质的克容量无明显衰减。最后,在孔隙率为38%时,最大面积容量可达45.4mah/cm2。

此外,本研究提出的二维多孔晶片的制备方法也可推广到其它金属氧化物材料中,除主要研究对象镍、钴、锰(Ncm333)外,还成功地制备了各种二维多孔片状活性材料,包括ncm811、锂钴酸和富锂锰碱。

最近,这一研究结果发表在国际权威期刊能源科学材料(doi:10.1016/j.ensm.2020.12.034)上,该论文的第一作者是研究生吴天琪和复旦大学高分子科学系博士生赵建东。来文作者是上海科技大学材料科学学院董雷博士和复旦大学聚合物科学系吕鸿宾教授。

资料来源:复旦大学。

与文件链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s2405829721000015

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