電極材料中表界面的電子與離子輸運動力學及儲鋰機制,是由李加新、林應斌、官輪輝、黃志高、許桂貴完成的一個項目。
基本介紹
- 中文名:電極材料中表界面的電子與離子輸運動力學及儲鋰機制
- 完成單位:福建師範大學、中國科學院福建物質結構研究所
電極材料中表界面的電子與離子輸運動力學及儲鋰機制,是由李加新、林應斌、官輪輝、黃志高、許桂貴完成的一個項目。
電極材料中表界面的電子與離子輸運動力學及儲鋰機制,是由李加新、林應斌、官輪輝、黃志高、許桂貴完成的一個項目。完成單位 福建師範大學、中國科學院福建物質結構研究所1完成人李加新、林應斌、官輪輝、黃志高、許桂貴1所獲榮譽20...
作為鋰離子電池核心的電極材料必須具有高的電子和鋰離子輸運能力,同時在脫鋰/嵌鋰過程中也應具有較高的結構穩定性。但是目前使用的電極材料在電循環過程中易發生相變,導致儲能特性的下降。本項目擬採用計算機模擬方法結合先進的實驗技術從原子結構層次上模擬高性能電池電極材料電化學過程中脫、嵌鋰的微觀過程,研究電...
《新型鍺基儲鋰電極材料的製備及表界面性質研究》是依託武漢大學,由柯福生擔任項目負責人的青年科學基金項目。項目摘要 鍺因具有高比容量和各向同性等特點而成為鋰離子電池新型負極材料的研究熱點之一,但鍺面臨的最大挑戰是充放電過程中存在嚴重的體積膨脹導致容量快速衰減的問題。本項目擬採用多孔結構和多元合金化解決鍺...
鋰離子電池已成為我們日常的攜帶型電子產品和電動汽車動力電源的重要能源系統, 而鋰離子電池的正極材料對電池的能量密度,循環性能及其熱穩定性油重要的影響. 鋰離子電池正極材料的結構特徵(如離子占位/混排)、離子輸運特性及其電化學反應過程中的構效關係對於設計、最佳化及其調控高性能的電極材料至關重要。該...
將實驗研究和理論計算有機結合,探究Fe位摻雜組元及其比例對電極材料庫倫效率、電子電導、嵌鋰電壓及結構穩定性的影響規律和作用機制,獲知碳殼形態和核殼表-界面微結構對電極材料整體性能提升的內在機制,以及鋰離子在碳殼及核殼表-界面中的輸運機制。闡明脫嵌鋰過程中電極微結構、摻雜組元、相組成與電...
研究石墨烯/釩氧化物複合材料的組分與結構設計、納米結構調控、製備過程與機理及其該複合界面中的電化學機理,特別是石墨烯與釩氧化物界面和電化學性能關係,揭示納米複合材料中的儲鋰機制、離子輸運與電子傳導規律。另外,通過對石墨烯表面進行表面修飾,控制其表面活性位點,可控構築石墨烯與釩氧化物的界面狀態,設計...
形貌和結構調控是提高材料性能的有效途徑。鉬基電極材料具有理論比容量高的優點,但是其結構和循環穩定性差,影響了其實際套用。本項目以鉬基電極材料為研究對象,通過開發新的製備路線,設計合成出了結構、形貌和晶相可控的新型鉬基多孔電極材料。多孔結構有利於電極內部電解液和鋰離子的輸運,加快材料內部的傳質過程,...
鐵酸鋅基電極材料及儲鋰性能 鐵酸鋅基電極材料及儲鋰性能是一本2021年出版的圖書,由化學工業出版社出版
本項目結合第一性原理電子結構計算與動力學模擬方法,系統研究了鋰離子電池矽酸鹽正極材料(Li2MSiO4等)的結構、電子結構及離子輸運等特性,並對Li2FeSiO4等電極材料充放電過程中的結構演化進行了系統地分析。從原子和電子的角度,分析和理解了矽酸鹽正極材料充放電過程中的電壓變化、結構相變等實驗現象的物理本質,詳...
同時,研究還發現摻雜對Na2Li2Ti6O14的晶胞參數、結構變化和鋰離子輸運通道均沒有明顯影響,但是部分異價摻雜元素在一定程度上可以改善Na2Li2Ti6O14的電子結構,從而提升其本徵電子電導率,改善Na2Li2Ti6O14的倍率性能。為了進一步改善Na2Li2Ti6O14的儲鋰能力,項目組還利用靜電紡絲技術合成了Na2Li2Ti6O...
K, Mg, Ca)輕質合金及碳複合材料,揭示電極材料結構、組成、形貌、尺寸、價態等變化,及材料表面/界面、電荷轉移、物質輸運等對能量轉化與儲存性能的影響規律,構築高容量、長循環穩定性的新型鋰電池電極材料與電極結構,研製具有自主智慧財產權的新型高性能鋰離子電池與可充鋰空氣電池體系,為新型能源轉化及儲存材料與...
4.3.5鋰離子在SEI膜中的輸運98 4.3.6SEI膜的動態生長過程99 4.4界面改性101 4.5本章結語104 參考文獻105 第5章離子在固體中的輸運109 5.1離子輸運的相關參數110 5.2離子在晶格內的輸運機制115 5.3離子在晶界處的輸運機制118 5.4無序態與電導率122 5.5鋰離子在電極材料中的輸運124 5.5.1鋰離子...
在有機自旋電子學器件飛速發展,有機電致發光器件(OLED)顯示及照明技術面臨突破的背景下,有機自旋OLED表現出巨大的發展潛力和套用前景。然而OLED中自旋極化輸運的一些影響機制仍未得到明確係統的分析研究。本項目從有機發光動力學的影響機制出發,將有機自旋電子學與OLED界面調控技術相結合,通過對磁性材料與有機半導體...
6、納米半導體材料 將矽、砷化鎵等半導體材料製成納米材料,具有許多優異性能。例如,納米半導體中的量子隧道效應使某些半導體材料的電子輸運反常、導電率降低,電導熱係數也隨顆粒尺寸的減小而下降,甚至出現負值。這些特性在大規模積體電路器件、光電器件等領域發揮重要的作用。利用半導體納米粒子可以製備出光電轉化效率高的...
界面理論方面,北航團隊創新性地結合化學反應動力學和半導體輸運理論建立了雙極界面反應動力學模型,解析了膜界面反應對電池極化的影響,驗證了利用水生成界面開發自潤濕燃料電池的動力學可行性。進而建立了一維雙極膜水分布模型、二維膜電極水傳輸模型以及三維雙極膜燃料電池模型,系統地研究了雙極膜燃料電池的水傳輸現象和...
本項目以V2O5粉末、碳納米管為原料,採用溶膠-凝膠技術,通過溶劑替換修飾,擺脫傳統的超臨界乾燥工藝,在常壓下製備出能量密度高、容量大、壽命長、充放電速度快、重量輕、納米結構人為可控的碳納米管複合V2O5氣凝膠陰極材料;通過離子與氣凝膠薄膜相互作用、界面反應、離子輸運機制、膜層強化機理及原型鋰電池性能研...
採用導電高分子低維結構作為電極材料可有效提高鋰離子紙電池器件的性能和實現柔性化。本課題將嘗試製備以柔性自支撐聚苯胺納米結構薄膜作為正極材料,石墨烯作為負極材料的鋰離子紙蓄電池,探索此類器件中低維電活性高分子電輸運與離子輸運的物理本質,發現提高鋰離子紙電池性能的可能途徑,為鋰離子紙電池的套用提供科學...
探明其動力學性質及構效關係,實現電解質材料的功能設計及最佳化合成;並通過研究LiODFB電解質與電極材料的相容性,分析體系中離子輸運機制、與電極材料形成界面的性質控制和離子遷移等問題。得到良好熱穩定性和電化學性能的LiODFB基電解質材料,滿足鋰離子電池的高安全性、寬的使用溫度範圍和高功率的套用要求。
由於並沒有改變顆粒之間的界面接觸,也沒有改變工作電極的材料,尖劈微結構不會影響工作電極中載流子的輸運。研究結果表明,雖然尖劈微結構 薄膜染料吸附量較小,但是它對可見光波段的捕獲能力大大增強。基於尖劈微結構 薄膜製備的染料敏化太陽能電池因為染料吸附量的降低表現出低的短路電流密度,但是開路電壓和光電轉換...
《太陽能材料的計算與設計》是依託復旦大學,由龔新高擔任項目負責人的重點項目。項目摘要 太陽能材料是目前人類最關心的材料之一,涉及到很多物理和化學過程。儘管市場上已經有了商品,但仍需要提高效率和降低成本。本項目將從物理基本原理出發,以提高其光電轉換、光催化、熱能儲存與輸運效率為目的,結合當前最先進的...
固態離子學的研究對象包括離子導體、離子電子混合導體、插入化合物和超導體等,是一門涉及化學、物理、材料和工程的新的交叉學科,主要研究與固體中離子遷移有關的科學及技術,研究涉及離子晶體缺陷的物理和化學問題、離子交換現象、離子輸運的測量和理論、離子導體的熱力學、界面現象、嵌入反應等。離子晶體一般屬於絕緣體...
3,薄膜材料與器件 4,無機非金屬材料 曾經研究過的材料:1, 鋰離子電池正極材料LiNi0.5Mn1.5O4的離子電子輸運性質的測量;2,水熱法製備多孔碳材料;3,同步輻射手段(XRD 和XAS)研究Li3V2(PO4)3的原位合成以及充放電行為;4,複合金屬鋰負極;5,層狀材料TiS2,C做為鉀離子電池電極材料的研究;6,鋰...
離子輸運動力學 3 表面原子過程 主要成就 學術成果 過去的主要工作及獲得的成果: 基於原位透射電子顯微學技術,針對鋰離子存儲結構相變電極材料的儲鋰機制進行系列原子表征,對電極材料中的結構相變機製取得深入理解,首次實驗上觀察到了實空間鋰離子嵌入MoS2層間引起的結構相變; 針對功能氧化物中氧離子的輸運機制進行...
研究工作主要集中在能量轉化與儲存器件(鋰離子電池、燃料電池等)中的電極、電解質和能量轉化催化劑三類關鍵能源材料上,系統研究了納米能源材料的熱力學、動力學與表界面穩定性問題,以及納米體系離子、電子存儲與輸運過程中的尺寸效應,探索出調控和解決途徑。(1)提出“分級三維混合導電網路”指導下高功率電極材料設...
1.聚合物電解質中的相互作用與離子輸運機制;2.金屬氧化物和低溫熱解碳負極材料的儲鋰機制;3.正極材料的合成、改性、性能評價;4.電極/電解質界面研究。在SCI收錄國際期刊上發表研究論文80餘篇,其中第一作者論文36篇;為一部英文專著和兩部中文專著撰稿20餘萬字。申請專利三項,其中一項授權。研究課題 1.國家973...
高效納米儲氫材料 王平 新型碳納米材料 李彥 納米粒子為單元的多級次程式化組裝 唐智勇 生物無機材料的仿生化學 唐睿康 超高比容量鋰離子電池的納米電極材料 陳軍 固態電極離子/電子輸運過程及其耦合機理 楊勇 燃料電池新型質子交換膜 劉孟峰 能源轉換中的非鉑催化劑 孫世剛 周志有 田娜 新型染料敏化太陽能電池 陶占良 ...
2、納米電子學;3、熱電材料設計。主要成就 主持國家自然科學基金項目 1. 國家自然科學基金面上項目:全固態鋰電池電極材料及界面熱輸運微觀機理與性能調控,直接費用:62萬,項目起止年月:2021年1月——2024年12月。(在研)2. 國家自然科學青年基金:半導體納米尺度熱信息器件計算設計及聲子調控,直接費用:22萬...
生物無機材料的仿生化學 超高比容量鋰離子電池的納米電極材料 固態電極離子/電子輸運過程及其耦合機理 燃料電池新型質子交換膜 能源轉換中的非鉑催化劑 新型染料敏化太陽能電池 由二氧化矽化學法一步製備高純矽 氫的安全高效儲存 金屬氫的製備 煤炭的低成本氣化技術 纖維素的低成本、規模化製備燃料乙醇 界面有機光電效應...
5.13典型鋰離子電池正極材料的電導169 參考文獻171 第6章固態離子輸運過程及其特性 6.1擴散的概念——布朗運動與擴散173 6.2描述擴散的理論模型Fick定律174 6.3固體中原子/離子擴散過程的基本分析176 6.4固體中離子擴散的機制178 6.5擴散的類型及特點180 6.6複雜體系及界面體系的離子擴散特徵182 6.7電子電導...
石墨炔作為量子點太陽能電池的緩衝層,可大大提高PbS量子點太陽能電池的效率並可顯著降低功函,高效促進量子點太陽能電池空穴輸運的能力,顯著提高量子點太陽能電池光電轉換效率和穩定性。氮摻雜石墨炔 大量的理論計算證明石墨炔可能具有比石墨烯更好的電子學方面的性質。但是卻沒有進一步實驗方面的證明。石墨炔網路中...