《電化學原位拉曼光譜在鋰離子電池研究中的套用》是依託廈門大學，由劉波擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：電化學原位拉曼光譜在鋰離子電池研究中的套用
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：劉波
- 依託單位：廈門大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
電化學原位拉曼光譜方法已被廣泛套用於分析、表征鋰離子電池電極材料。項目針對原位電化學拉曼光譜由於實驗限制造成拉曼信號靈敏度差的問題，通過發展原位拉曼表征方法、創新實驗技術、利用先進儀器克服原位電化學拉曼光譜在鋰離子電池電極界面原位研究中的限制。利用光束雷射掃描和線性聚焦結合的超快拉曼雷射成像系統獲得具有空間分辨和時間分辨的電池材料本體和界面的拉曼光譜信息。通過選擇合適的鋰離子電池材料體系，探索利用表面增強拉曼光譜（SERS）和殼層隔離的納米粒子增強拉曼光譜（SHINERS）研究電極界面過程。研究結果將有助於發展鋰離子電池界面過程的原位研究方法，為進一步提高鋰離子電池電化學性能和安全性能提供理論依據。
結題摘要
本項目旨在發展鋰離子電池界面過程的原位研究方法，為進一步提高鋰離子電池電化學性能和安全性能提供理論依據。針對原位電化學拉曼光譜由於實驗限制造成拉曼信號靈敏度差的問題，通過發展原位拉曼表征方法、創新實驗技術、利用先進儀器克服原位電化學拉曼光譜在鋰離子電池電極界面原位研究中的限制。在該項目資助下，我們開展了套用原位電化學Raman光譜研究鋰離子二次電池的科研工作。科研進展主要體現在：(a)在設計適用於鋰電體系的電化學原位Raman光譜池、電化學Raman光譜聯用裝置的調適方面取得較大進展，通過最佳化窗片尺寸以及電解池的結構以提高電解池中的光路對信號收集效率，從而實現了對鋰離子電池材料在充放電過程中進行原位表征。(b)通過項目發展的原位拉曼表征方法，研究了Ni & Mn富鋰層狀材料充放電行為。結果表明，Li2MnO3的首圈活化過程導致材料Ni3+-O結構變化，材料局域配位結構的破壞增加了離子排列的無序度，使得材料電化學行為發生變化並致使材料劣化。相關研究工作已經被Journal of Power Sources發表。(c) 初步探索了利用表面增強拉曼光譜和殼層隔絕的納米粒子增強拉曼光譜研究電極界面過程。
