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[材料资讯] 杨勇课题组:电化学-力学效应对全固态电池高镍正极结构完整性的影响

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发表于 2021-1-25 16:54:46 | 显示全部楼层 |阅读模式
近日,我院杨勇教授课题组在硫化物基全固态锂电池研究中取得重要进展,相关研究成果以“Electrochemo-Mechanical Effects on Structural Integrity of Ni-Rich Cathodes with Different Microstructures in All Solid-State Batteries”为题,2021年1月14号在线发表于能源类重要期刊Advanced Energy Materials, DOI: 10.1002/aenm.202003583。

全固态电池

全固态电池
       在全固态电池中,正极材料的结构完整性对电池的循环稳定性和倍率性能起着不可忽视的作用。杨勇教授课题组通过原位电化学阻抗谱,聚焦离子束-扫描电子显微镜和固态核磁共振技术比较了常规多晶NCM811(LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2),小尺寸多晶NCM811和单晶NCM811材料在Li10SnP2S12硫化物电解质基的全固态电池中的长循环性能和电化学-力学行为。实验结果表明颗粒结构完整的单晶NCM811材料可提供连续的Li+扩散通道,使其在不同的上限电压时均表现出高的比容量、稳定的充放电循环性能和出色的倍率性能,此外,1 wt%的LiNbO3包覆可以有效地抑制界面副反应并进一步提高单晶NCM811在全固态电池中的循环稳定性。
       杨勇教授课题组长期致力于研究固态锂电池中的关键科学问题,前期研究工作包括硫化物固态电解质的化学和电化学稳定性(Nano Energy. 2020, 67, 104252,1-10)、NASICON型固态电池中化学-力学失效机理(Chemistry of Materials. 2020, 32, 4998-5008)、电极/电解质界面修饰(ACS Energy Letters. 2018, 3, 1212-1218; ACS Applied Materials &Interfaces 2019, 11,18436-18447;2018, 10, 2573-25482)、氧化物电解质中锂离子传输机理及掺杂改性研究(Chemistry of Materials. 2015, 27, 6650-6659;J. Mater. Chem. A; 2014, 2, 20271-20279)等。
该工作在我院杨勇教授指导下完成, 高分辨透射电镜的分析表征工作得到了燕山大学黄建宇教授团队的帮助。2017级在读博士研究生刘湘思与郑碧珠博士(2020届毕业博士, 现在宁德新能源科技有限公司工作)为共同第一作者。该研究工作得到了国家自然科学基金重点项目(21935009)、国家重点研发计划项目(2018YFB0905400)及厦门市科技计划项目(3502Z20193024)等资助和支持。
       论文连接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/aenm.202003583


      文章来源:厦门大学
      杨勇教授现任厦门大学闽江计划特聘教授,电化学科学与工程研究所所长,英国牛津大学访问科学家。曾荣获中国化学会电化学贡献奖(2017),国际电池材料协会(IBA)技术成就奖(2014),是国家杰出青年科学基金获得者(1999),人事部“新世纪百千万人才工程“国家级人选(2004),并荣获国务院政府特殊津贴(2006),现担任国际知名电池杂志J. Power Sources (IF=6.93)主编,国际电池材料学会(IBA)理事会理事,国际锂电池会议(IMLB)执委会委员与特种化学电源国家重点实验室学术委员会委员等学术兼职,同时长期担任国家军用电池专家组的专家。        

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