牛利：锂离子电池三元正极材料研究方面取得重要进展

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零排放电动车动力锂离子电池不仅需要高的能量密度和优异的循环寿命，而且还需适应较宽温度的工作环境，特别是在低温下具有高的功率密度。相比于传统的尖晶石结构LiM2O4 （M=Ni, Mn）和橄榄石结构LiMXO4 （M=Fe, Mn, Co; X=P, Si）的正极材料，层状三元镍钴锰酸锂（LiNixCoyMn1-x-yO2）正极材料由于具有高的能量密度、优异的倍率性能和低成本等特性，已成为未来锂离子电池正极材料主要替代者之一。然而，富镍三元层状正极材料一直以来面临低温性能较差的挑战，限制了其在寒冷地区的使用。

近日，我学院分析科学技术研究中心牛利教授团队和北京大学郭少军研究员团队合作在锂离子电池三元正极材料研究方面取得重要进展，报道了一种自发重氮盐接枝的软化学方法，成功在三元正极材料表面修饰了一层共轭聚合物（聚苯），以形成polyphenylene/LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2复合正极材料。该聚合物层具有优异的电子/离子导电率，并且具有三维有序的多孔结构，显著地提升了锂离子电池的低温电化学性能。该研究成果最近发表在能源类国际顶级期刊《Advanced Energy Materials》 （IF=21.875）上，广州大学为论文的第一通讯单位。

除在材料上获得的突破，牛利团队在电池组装上也取得了重要进展。该团队与中国检科院邹明强研究员和美国弗吉尼亚理工大学李征教授团队合作报道了利用电化学剥离的高质量石墨烯作为锂离子电池的负极与LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2正极组装了全新的锂离子全电池。该全电池能量密度可达278 W h kg-1。除此之外，它也展现出了优异的倍率性能、突出的低温特性和稳定的循环特性（从室温到-30℃，电流密度为180 mA g-1时，容量保持率为100%），如此优异的性能主要得益于电化学剥离的石墨烯具有高的电子导电性和大比表面积。该研究成果最近发表在能源类国际期刊《ACS Applied Energy Materials》上，广州大学为论文的第一通讯单位。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.201802946

论文链接：https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acsaem.8b01524

牛利教授，国家杰出青年基金获得者，中组部万人计划领军人才、中国科学院百人计划、国家科技部“中青年科技创新领军人才”、国务院特殊津贴获得者、芬兰ÅBO科技大学兼职教授。主要研究方向包括化学传感分析、材料电化学、光谱电化学及分析仪器化设计等。设计合成多种新型基于碳纳米、离子液体、金属纳米粒子及导电聚合物为主体的纳米结构复合材料，面向环境水体及公共安全等领域开发多种电分析化学传感器件，结合电子工程和软件工程技术，研制多种新型分析检测/监测仪器设备。近年来已在J. Am. Chem. Soc.,Angew.Chem.Int.Ed.,Adv.Mater.,Anal.Chem.,等国内外核心刊物发表科研论文200余篇，他引9000余次，申请及授权国家发明专利40余项。在国内外学术会议上做大会报告和邀请报告50余次（详见http://lniu.ciac.jl.cn）。承担多项国家科技部、国家自然科学基金委、中国科学院及地方科研项目。

郭少军，北京大学工学院材料科学与工程系、能源与资源工程系双聘研究员，博士生导师，国家青年##计划学者，主要从事催化、新能源、传感器和光电材料等领域的研究。2014和2015年连续两次入选美国Thomson Reuters 公布的“全球高被引科学家名单”，2013至2015年任美国洛斯-阿拉莫斯国家实验室奥本海默杰出学者，2012年度中国科学院百篇优秀博士论文获得者，2010年作为优秀博士生代表参加德国林岛第六十届诺贝尔奖大会。目前共发表学术论文160余篇，31篇为ESI高引用学术论文，46篇学术论文影响因子大于10，30篇论文单篇引用超过100次，36次被Chemical & Engineering News, Science News, Science Daily, Brown News, Materials Today,Nano Energy和Physics News等刊物和网站专题评论。论文被引用11000余次，H因子为57。