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目前,电动汽车面临续航里程短和安全性不足等

来源:原创    时间:2019-08-25 03:36    浏览量:141 

现在,电动汽车面对续航路程短和安全性缺乏等问题,限制了其大规模推行。
假如电动汽车具有与燃油车适当的续航路程(~500公里),顾客驾驭电动汽车时将不再有路程焦虑,有利于完成电动汽车的大规模推行。
现在商业化的动力锂电池能量密度一般在150Wh/kg上下,要完成续航路程翻倍,动力锂离子电池的能量密度有必要翻倍至300-400Wh/kg。
从技能层面看,选用更高比容量的正负极资料是进步电池能量密度最为直接有用的途径。
  在现在已知正极资猜中,富锂锰基正极资料放电比容量高达300mAh/g,是当时商业化使用磷酸铁锂和三元资料等正极资料放电比容量的一倍左右,因此被视为新一代高能量密度动力锂电池正极资料的抱负之选。
尽管富锂锰基正极资料具有放电比容量的绝对优势,但要将其实践使用于动力锂电池,有必要处理以下几个要害科学和技能问题:一是下降初次不可逆容量丢失;二是进步倍率功能和循环寿数;三是按捺循环进程的电压衰减。
  中国科学院宁波资料技能与工程研讨所动力锂电池工程实验室刘兆平缓夏永高领导的研讨团队多年来一向致力于富锂锰基正极资料的研讨开发,在制备办法、组分优化、充放电机理和外表改性等方面做了系列有意义的研讨作业,取得了丰厚的研讨成果(J.Mater.Chem.A 2011,21,2544;Inter.J.Electrochem.Sci.2011,6,6670;Electrochim.Acta,2012,66,61;Electrochim.Acta,2012,80,15;J.Power Sources,2012,218,128;J.Power Sources,2013,240,530;ACS Appl.Mater.Interfaces,2014,6,9185;J.Power Sources,2014,268,517;Electrochim.Acta 2014,123:317;J.Power Sources,2014,268,683;Chem.Eur.J.,2015,21,7503;J.Mater.Chem.A,2015,22,11930;J.Power Sources,2015,281,7)。
  2013年,该研讨团队开展了一种新颖的气固界面改性(CN201310416745.1,PCT/CN2013/088597),让富锂锰基正极资料颗粒外表构成均匀氧空位,然后大大进步了该资料的初次充放电功率、放电比容量和循环稳定性。
尔后,他们与国表里多个研讨团队协作和协同立异,使用各种先进的剖析表征手法和理论核算,研讨了氧空位存鄙人的锂离子脱嵌机制。
其间,布鲁克海文国家实验室(BNL)教授朱溢眉、吴力军等使用先进透射电镜观察到氧空位,加州大学圣地亚哥分校(UCSD)教授孟颖课题组使用橡树岭国家实验室的中子衍射证明了晶格氧空位的存在,德国明斯特大学博士王军使用原位电化学气相质谱研讨了充放电进程中晶格氧的改动,邱报使用上海同步辐射光源的X射线衍射/吸收光谱证明了氧空位并不改动资料晶体结构,孟颖课题组博士张明浩还经过DFT理论核算发现氧空位进步了资料晶格氧的活性。
该研讨作业宣布在Nature Communications 2016, 7, 12108,得到了审稿人的高度评价。

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