《多孔釩基鋰離子電池電極材料的可控制備及性能》是依託上海交通大學，由王開學擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：多孔釩基鋰離子電池電極材料的可控制備及性能
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王開學
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
鋰離子電池和鋰離子電池儲能系統的開發對可再生能源的有效利用和新能源汽車的發展具有重要意義，而正極材料一直是制約鋰離子電池發展的瓶頸。本項目擬以比容量高、廉價的釩基材料為突破口，設計合成出新型釩氧化合物和釩酸鋰等多孔正極材料。開發軟模板法和硬模板法等新的製備路線，最佳化製備和後處理條件，控制多孔骨架材料的晶相，提高其結晶度以及熱穩定性，實現材料的可控制備；通過多孔結構的引入促進電解液的輸運，加快材料內部的傳質過程，通過離子摻雜和表面包覆等複合改性解決材料鋰離子遷移率過低和導電性差的難題；利用原位X-射線衍射等線上檢測手段研究材料的儲鋰機理，以期從本質上揭示影響鋰離子電池性能的關鍵因素，為開發具有自主智慧財產權的、低成本、大容量、高倍率和高循環穩定性的鋰離子電池電極材料進行積極探索。
結題摘要
鋰離子電池和鋰離子電池儲能系統的開發對可再生能源的有效利用和新能源汽車的發展具有重要意義，而正極材料一直是制約鋰離子電池發展的瓶頸。本項目以比容量高、廉價的釩基材料為突破口，設計合成了新型釩氧化合物和釩酸鋰等多孔正極材料，並對製備和後處理條件進行了最佳化。通過開發新的製備路線和軟模板法和硬模板法製備途徑，控制多孔骨架材料組成和晶相，獲得了一系列性能優異的鋰離子電池、鋰空氣電池和超級電容器電極材料；多孔結構的引入推動電解液的輸運，加快材料內部的傳質過程，摻雜和表面包覆等複合改性解決材料鋰離子遷移率過低和導電性差的難題。利用原位X-射線衍射等線上檢測手段研究了多孔釩基和鉬基電極材料的脫嵌鋰離子的過程，揭示了其儲鋰機理。對開發具有自主智慧財產權的、低成本、大容量、高倍率和高循環穩定性的鋰離子電池電極材料進行了積極探索。在Adv. Mater., Nano Lett. Adv. Funct. Mater.等國際知名學術期刊上共發表SCI收錄論文20餘篇，影響因子大於10的有6篇，申請了4項國家發明專利。
