《新型高電位鋰離子電池正極材料的界面電化學分析》是依託華中科技大學，由黃雲輝擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：新型高電位鋰離子電池正極材料的界面電化學分析
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：黃雲輝
- 依託單位：華中科技大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
LiMn1.5Ni0.5O4正極材料具有高電壓（4.7V）、高比容量（147mAh/g）的優點，被認為是最有希望的下一代鋰離子電池正極材料。正極材料在循環過程中電極表面會有界面反應和鈍化層的生成，這是老化和循環之外電池性能下降的一個重要因素。而LiMn1.5Ni0.5O4材料由於工作電壓較高，這一問題就更加嚴峻。但迄今為止，對於鈍化層的形成、生長以及衍化的條件還沒有系統深入的研究。電化學阻抗譜方法是一種頻率域的測量方法，比其它常規的電化學方法得到更多的動力學信息及電極界面結構的信息。本項目研究以交流阻抗、循環伏安等電化學分析方法為基礎，結合XRD、SEM等傳統材料表征方法，考察不同合成及充放電條件下LiMn1.5Ni0.5O4正極與電解液的界面反應狀況，探討界面局部結構的形成、生長、衍化過程與材料表面結構的關係，探索影響材料循環壽命的原因，提出提高該高電位正極材料綜合性能的有效途徑。
結題摘要
鋰離子電池正極材料作為鋰離子電池的核心材料，其研究開發對於新能源的發展戰略具有重大意義。本課題對比了LiMn1.5Ni0.5O4不同合成方法對其對應電極的儲鋰性能的影響；研究了其陽離子摻雜與儲鋰性能的關係及其對表界面性質的影響；對AlF3表面修飾高電壓尖晶石材料進行評估，揭示了界表面修飾層的成分、形貌、形成機制及其對儲鋰性能的影響。本課題還利用自犧牲模板法構築了空心富鋰微球、介孔富鋰材料、LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2微米球，闡明了高電壓正極材料形貌影響儲鋰性能的關鍵機制。本課題還通過高分子輔助合成了多孔LiMn2O4納米顆粒和LiNi2/3Mn1/3O2正極材料，並研究了其儲鋰性能。本課題對鋰離子電池高電壓正極材料的製備、形貌、結構、表界面性質與儲鋰性能進行研究，為高電壓正極材料的進一步研究和套用打下基礎。
