赵金保教授课题组

高比能正极材料

正极材料作为锂离子电池的重要组成部分,需同时兼顾性能、价格与安全三方面性能。当前,正极材料的容量远远低于负极材料,从而制约着电池整体能量密度的提高。随着社会对能量密度的要求越来越高,正极材料朝着高容量化与高电压化发展,但也伴随着安全性能的隐患。安全性能是动力电池的最关键因素。

本课题组的研究重点主要聚焦于:

1)正极材料的合成及机制研究

以共沉淀技术为基础,采用表面包覆、体相掺杂等手段调控正极材料的组成与形貌,开发单晶材料制备技术,提升正极材料的循环性能与高电压性能。结合原位分析等技术,探究电极与电解液间的界面反应、正极材料的结构相变机理。

2)三元材料的储存性能研究与改性

针对高镍三元正极材料在空气存放时极易与水分、二氧化碳等成分反应,生成杂质,严重影响材料的电化学性能的问题,课题组以不同镍含量的三元材料为基础,结合多种表征分析方法,探究储存过程中性能劣化机制及改性策略。

3)电池安全性能的研究

从电极材料与成品电池层面出发,模拟计算结合实验研究,探究电池热失控的产生原因与产热过程,并对三元材料的热稳定性提升提出改性策略。利用拉曼、TEMXRD、同步热分析等手段研究材料综合性质,同时结合绝热量热仪、红外热分析等手段探究成品电池整体性能,在单晶三元、无钴正极、正极与固态电解质兼容性等方面进行探究




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