Značajan napredak je postignut u istraživanju novih materijala za litijumske baterije
Nedavno je tim profesora Pan Fenga sa Škole za nove materijale Pekinškog univerziteta napravio značajan napredak u svom istraživačkom radu.
Kao što svi znamo, litijumske baterije se široko koriste u mobilnim telefonima i električnim vozilima. Slojeviti materijal ima visok specifičan kapacitet i koristi se kao materijal pozitivne elektrode za napajanje baterija u vrhunskim električnim vozilima (kao što su Tesla električna vozila) u zemlji i inostranstvu. Zahtevi za performanse i performanse stope su takođe sve veći i veći. Postoji mnogo načina da se poboljšaju elektrohemijske performanse katodnih materijala sa slojevima oksida prelaznog metala. Među njima, performanse ciklusa i performanse materijala mogu se poboljšati dopiranjem drugih elemenata, kao što su (Al, Ti), kako bi se zadovoljila trenutna potražnja za energetskim baterijama. Potražnja za punjenjem i životnim vekom je stoga postala vruća tačka u trenutnim istraživanjima. Mehanizam kako se efikasno dopingovati i poboljšati učinak nakon dopinga još nije shvaćen, a potrebna su dalja istraživanja.
Škola novih materijala Univerziteta u Pekingu je postigla napredak u poboljšanju performansi rekonstrukcije gradijenta interfejsa materijala litijumske baterije
Nedavno je istraživački tim centra za čistu energiju na čelu sa profesorom Pan Fengom, Škola novih materijala, Pekinška univerzitetska škola Šenžen, koristio neutronsku difrakciju, rendgensku apsorpcionu spektroskopiju (XPS), mikroskope visoke preciznosti i mikroskopa atomske skale (HR-TEM i sferna aberacija TEM) U kombinaciji sa proračunima kvantne hemije po prvim principima, nova vrsta rekonstrukcije interfejsa formirana dopiranjem Ti gradijentom na interfejsu slojevitih materijala litijumskih baterija od prelaznog metalnog oksida, poboljšana brzina punjenja i pražnjenja i stabilnost ciklusa, i srodni mehanizmi sistematski su proučavani. Rad je nedavno objavljen u Advanced Energy Materials (IF=24.884), dobro poznatom časopisu u oblasti energetskih materijala.
Pan Fengova istraživačka grupa je koristila nezavisnu inovativnu metodu dopinga Ti gradijentom da konstruiše oko 6 nanometara debeo Ti-O strukturni element i Li/Ni reakciju na površini slojevitog materijala katode sa visokim sadržajem nikla LiNi0.8Co0.2O2 (NC82). Nova struktura interfejsa. Zbog jake hemijske veze Ti-O, stabilnost atoma kiseonika na interfejsu tokom procesa sinteze je poboljšana. Rekonstruisani interfejs može sprečiti da materijal reaguje sa H2O, CO2 i elektrolitom i inhibirati formiranje površine tokom procesa sinteze. Razne faze (kao što je faza kamene soli tipa NiO, Li2CO3, itd.) za poboljšanje elektrohemijskih performansi materijala, posebno performansi brzine i performansi ciklusa. Ovaj strukturirani površinski slojeviti fazni zaštitni mehanizam može prevazići oštećenja konvencionalnih površinskih inertnih metoda premaza za transport punjenja. Zasniva se na prilagođavanju hemijskih svojstava površine samog materijala sa visokim sadržajem nikla da bi se dobila pozitivna elektroda visokog kapaciteta, velike brzine i visoke stabilnosti. Materijali pružaju nova sredstva.
