Se han realizado importantes avances en la investigación de nuevos materiales para baterías de litio.
Recientemente, el equipo del profesor Pan Feng de la Escuela de Nuevos Materiales de la Universidad de Pekín ha logrado importantes avances en su trabajo de investigación.
Como todos sabemos, las baterías de litio se han utilizado ampliamente en teléfonos móviles y vehículos eléctricos. El material en capas tiene una alta capacidad específica y se utiliza como material de electrodo positivo para baterías de energía en vehículos eléctricos de alta gama (como los vehículos eléctricos Tesla) en el hogar y en el extranjero. Los requisitos de rendimiento y tasa de rendimiento también son cada vez más altos. Hay muchas formas de mejorar el rendimiento electroquímico de los materiales de cátodo en capas de óxido de metal de transición. Entre ellos, el rendimiento del ciclo y el rendimiento de la velocidad del material se pueden mejorar dopando otros elementos, como (Al, Ti), para satisfacer la demanda actual de baterías eléctricas. Por lo tanto, la demanda de carga y vida útil se ha convertido en un punto caliente en la investigación actual. Aún no se comprende el mecanismo de cómo doparse eficazmente y mejorar el rendimiento después del dopaje, y se necesita más investigación.
La Escuela de Nuevos Materiales de la Universidad de Pekín ha avanzado en la mejora del rendimiento de la reconstrucción del gradiente de la interfaz del material de la batería de litio
Recientemente, el equipo de investigación del centro de energía limpia dirigido por el profesor Pan Feng, Escuela de Nuevos Materiales, Escuela de Posgrado de Shenzhen de la Universidad de Pekín, utilizó difracción de neutrones, espectroscopía de absorción de rayos X (XPS), microscopios de alta precisión y escala atómica (HR-TEM y TEM de aberración esférica) Combinado con cálculos de química cuántica de primeros principios, un nuevo tipo de reconstrucción de interfaz formada por dopaje con gradiente de Ti en la interfaz de materiales en capas de óxido de metal de transición de baterías de litio, carga de batería mejorada y tasa de descarga y estabilidad del ciclo, y mecanismos relacionados han sido estudiados sistemáticamente. El trabajo fue publicado recientemente en Advanced Energy Materials (IF=24.884), una revista muy conocida en el campo de los materiales energéticos.
El grupo de investigación de Pan Feng utilizó el método de dopaje de gradiente de Ti innovador e independiente para construir un elemento de estructura de Ti-O de aproximadamente 6 nanómetros de espesor y una reacción de Li / Ni en la superficie del material en capas de cátodo de níquel alto LiNi0.8Co0.2O2 (NC82). Nueva estructura de interfaz. Debido al fuerte enlace químico del Ti-O, se mejora la estabilidad del átomo de oxígeno de la interfaz durante el proceso de síntesis. La interfaz reconstruida puede evitar que el material reaccione con H2O, CO2 y electrolito, e inhibir la formación de superficie durante el proceso de síntesis. Fases diversas (como fase de sal de roca tipo NiO, Li2CO3, etc.) para mejorar el rendimiento electroquímico del material, especialmente el rendimiento de velocidad y el rendimiento del ciclo. Este mecanismo de protección de fase en capas de superficie estructurada puede superar el daño de los métodos de revestimiento inerte de superficie convencionales para el transporte de carga. Se basa en el ajuste de las propiedades químicas de la superficie del propio material con alto contenido de níquel para obtener un electrodo positivo con alta capacidad, alta velocidad y alta estabilidad. Los materiales proporcionan nuevos medios.
